卷

卷：属于Pod的一部分，和Pod共享相同的生命周期

1）若Pod包含多个容器，则多个容器可共享Pod的卷；

2）若Pod内的容器需共享卷，可通过VolumeMount字段实现；

3）单个容器可同时使用多种不同类型的卷；

卷有以下8种类型：

（1）emptyDir：用于存储临时数据的简单空目录；

1）所有其他类型的卷都是基于emptyDir的基础上构建；

2）本质是在同一Pod内的容器共享部分数据；

（2）gitRepo：通过Git仓库的内容初始化卷；

1）本质是基于emptyDir的基础上，填充Git仓库的内容；

（3）hostPath：用于将目录从Node节点的文件系统挂载到Pod中；

1）本质是同一Node节点的Pod共享部分数据，且将数据保存在节点上；

2）当Pod被删除时，保存于节点的数据仍被保留；

3）常用于系统服务相关的数据（如：节点日志、CA证书和节点配置文件等）

（4）nfs：挂载到Pod中的NFS共享卷；

（5）configMap：用于配置容器的卷；

（6）secret：用于传输私密信息的卷；

（7）downwardAPI：用于和API服务器交互的卷；

（8）persistentVolumeClaim：预置或动态配置的持久存储的卷

功能卷

emptyDir

emptyDir：可共享且为空的卷

1）其他类型卷的Pod部分定义和emptyDir是相同的

创建带有emptyDir类型卷的Pod格式：

apivVersion： V1
kind： Pod
metadata：
  Pod元数据
spec：
  containers：
   - image： 容器1基于的镜像
     name： 容器1的名称
     volumeMounts：
     - name： 被挂载卷的名称
       mountPath： 容器内卷的挂载路径
       readonly： true或false
   - image： 容器N基于的镜像
     name： 容器N的名称
     volumeMounts：
     - name： 被挂载卷的名称
       mountPath： 容器内卷的挂载路径
       readonly： true或false
volumes：
 - name： 卷的名称1
   emptyDir： 卷的其他配置
 - name： 卷的名称N
   emptyDir： 卷的其他配置

（1）若卷无其他配置，则使用“{}”代替

1）若设置“medium： Memory”，则数据存储与内存（默认为硬盘）；

如：创建带有emptyDir类型卷的Pod

1）编写YAML文件；

2）调用create命令生成Pod，并验证

3）访问8080端口验证

gitRepo

gitRepo：在Pod启动时，根据Git仓库填充数据

1）基于emptyDir卷；

2）填充数据前，会检测Pod相关信息（如：版本）；

3）Git仓库中更新文件时，不会将已存在的Pod的卷更新文件

//若更新版本的Pod，则需手动删除Pod（前提由类似RS管理）

如：gitRepo工作流程

创建带有gitRepo类型卷的Pod格式：

volumes：
 - name： 卷名称
   gitRepo：
   repository： Git仓库的网站
   revision：  master
   directory： 数据填充路径

（1）gitRepo是基于emptyDir实现的，所以Pod部分的定义是相同的；

（2）directory字段指定的是相对于卷的路径，数据填充的路径；

1）若不指定数据填充路径，默认以URL的最后一段字符串作为路径；

如：创建带有emptyDir类型卷的Pod

1）编写Yaml文件

2）调用create命令生成Pod，并验证

hostPath

hostPath：利用节点上的目录存储/共享Pod的数据，实现持久化存储

1）不能用于跨节点的Pod持久化存储

//同一节点创建的Pod，才可存储/共享该节点的数据

如：将节点的目录挂载至Pod

创建带有hostPath卷的Pod格式：

volumes：
 - name： 卷名称
   hostPath：
   path： 节点路径
   type： 类型

如：查看一个已有的系统服务相关hostPath配置

持久化存储

Kubernetes集群通过持久卷资源和持久卷声明资源实现持久化存储

1）避免基础设施的细节问题，同时保证正常请求存储资源

如：持久卷和持久卷声明的工作流程

持久卷（PersistentVolume，PV）

1）配置底层存储真实卷的大小和所支持的访问模式；

2）配置完成后，通过Kubernetes API服务器创建持久卷并注册（已创建）；

3）持久卷不属于任何命名空间（集群层面的资源）；

持久卷声明（PersistentVolumeClaim，PVC）

1）指定所需的最低容量和访问模式；

2）将指定清单提交至Kubernetes API服务器；

3）Kubernetes将找到匹配的持久卷，并将其和持久卷声明绑定（可使用）；

//若匹配不成功，PVC将会被挂起（直至有PV匹配成功）

4）当持久卷声明被Pod当成卷使用时，其他Pod就不能再使用该持久卷；

//若删除该Pod的持久卷说明，则其他Pod就可使用（释放持久卷）

5）持久卷声明只能被同一命名空间内的Pod所使用

如：命名空间、节点、PV和PVC之间的关系

创建持久卷

创建PV必须指定4点：

1）该PV所具有的容量大小；

2）是否可由单个节点或多个节点同时读取或写入；

3）当绑定的PVC被删除后，如何处理PV；

4）指定支持PV的实际存储类型、路径和其他属性

创建PV格式：

apiVersion： v1
kind： PersistentVolume
metadata：
  name： PV的名称
  labels：
    标签名： 标签值
spec：
  capacity：
    storage： PV的大小
  accessModes：
  -	挂载模式1
  -	挂载模式N
  persistentVolumeReclaimPolicy： 回收策略
  nfs：
    server： NFS服务器IP
    path： 存储路径

（1）挂载模式具有以下3种：

1）ReadWriteOnce：仅单个节点可挂载为读写模式；

2）ReadOnlyMany：多个节点可同时挂载为只读模式；

3）ReadWriteMany：多个节点可通过挂载为读写模式；

//单个PV同一时刻仅能由一种挂载模式被挂载

//存储介质的不同，所支持的挂载模式有所差异

（2）当绑定的持久卷声明被删除后，有以下回收策略：

1）Retain：绑定的PVC被删除后，保留PV和PV中的数据；

2）Recycle：绑定的PVC被删除后，保留PV，但删除PV中的数据；

3）Delete：绑定的PVC被删除后，删除PV；

（3）存储介质不一定是nfs，也可以是hostPath或iSCSI等；

1）存储介质是hostPath的格式（spec字段下）：

hostPath：
  path： 存储路径

2）hostPath仅支持ReadWriteOnce挂载模式（NFS全都支持）；

3）当存储介质是NFS时，需在NFS权限配置上添加“no_root_squash”，且所有的节点都应挂载对应的NFS指定目录

如：创建PV，其存储介质为NFS

1）编写YAML文件；

2）调用create命令生成PV，并验证

//RWO代表ReadWriteOnce、ROX代表ReadOnlyMany、RWX代表ReadWriteMany

若PV使用delete无法正常删除时，可使用该命令：

kubectl patch pv PV名称 -p ‘{“metadata”:{“finalizers”:null}}’

创建持久卷声明

创建PVC必须指定4点：

1）该PVC所需容量的大小；

2）PVC支持的挂载模式；

3）是否为动态配置

创建PVC格式：

apiVersion： v1
kind：PersistentVolumeClaim
metadata：
  name： PVC名称
  labels：
    标签名： 标签值
spec：
  resources：
    requests：
      storage： 所需容量大小
  accessModes：
   - 挂载模式
   storageClassName： SC名称或“”

（1）若无动态配置（静态配置），可使用双引号（“”）代替

1）若引用的SC名称是个不存在的存储类，PVC将创建失败；

2）若没有storageClassName字段，系统自动为该PVC创建默认存储类的PV；

3）若手动配置PVC的存储类，需将PVC的storageClassName字段设置为“”

如：创建PVC，绑定PV

1）编写YAML文件；

2）调用create命令生成PVC，并验证

//defalut代表PVC所在的命名空间为默认命名空间

如：续上，创建Pod使用PVC

1）编写YAML文件；

2）调用create命令生成Pod，并验证

如：续上，删除所创建的Pod和PVC，再次创建PVC

1）删除Pod和PVC；

2）创建PVC

//PV设置的回收策略为Retain，导致PV不能自动被回收（被其他PVC使用），所以没有相匹配的PV，导致PVC被挂起等待

动态持久卷

StoreageClass（SC）：定义存储类由特定的卷插件管理

1）StorageClass资源不属于命名空间；

2）当PVC请求存储类是由卷插件管理的时，插件会自动创建该PV；

如：动态持久卷的流程

创建SC格式：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata：
  name： SC名称
provisioner： 卷插件名称
parameters：
  参数

（1）SC名称可理解为存储类的名称

添加NFS卷插件

（1）~（8）添加NFS卷插件，（9）~（10）创建NFS类型的StorageClass

（1）创建命名空间，并指定名称

kubectl create namespace nfs-storage

（2）编写rabc.yaml文件（见附录rabc.yaml）

（3）将rabc.yaml文件中的命名空间值改为创建的命名空间名称

sed -i ‘s/kafka-test/nfs-storage/’ rbac.yaml

（4）创建rabc

kubectl apply -f rbac.yaml

（5）编写deployment.yaml文件（见附录deployment.yaml）

（6）根据NFS服务器，配置deployment.yaml文件

（7）将deployment.yaml文件中的命名空间值该为创建的命名空间名称

sed -i ‘s/kafka-test/nfs-storage/’ deployment.yaml

（8）创建provisioner（生成的卷插件名称为“fuseim.pri/ifs”）

kubectl apply -f deployment.yaml

（9）编写SC

（10）创建SC

kubectl apply -f class.yaml

使用动态持久卷

如：创建具有动态持久卷的PVC

1）编写YAML文件；

2）调用create命令生成PVC，并验证PVC和PV