Kubernetes中的PV和PVC是啥
前言
K8S引入了一组叫作Persistent Volume Claim(PVC)和Persistent Volume（PV）的API对象，大大降低了用户声明和使用持久化Volume的门槛。
在Pod的Volumes中，只要声明类型是persistentVolumeClaim，指定PVC的名字，当创建这个PVC对象，k8s就自动为它绑定一个符合条件的Volume，这个Volume，从PV来
PVC和PV的设计，类似“接口”和“实现”的思想，开发者只知道使用“接口”PVC，运维人员负责给“接口”绑定具体的实现PV，说白了PVC就是一种特殊的Volume
PVC和PV的实现原理
PVC：描述 Pod想要使用的持久化属性，比如存储大小、读写权限等
PV：描述一个具体的Volume属性，比如Volume的类型、挂载目录、远程存储服务器地址等
StorageClass：充当PV的模板，自动为PVC创建PV
一、关于PV创建的流程
大多数情况，持久化Volume的实现，依赖于远程存储服务，如远程文件存储（NFS、GlusterFS）、远程块存储（公有云提供的远程磁盘）等。
K8s需要使用这些存储服务，来为容器准备一个持久化的宿主机目录，以供以后挂载使用，创建这个目录分为两阶段：
1.创建一个远程块存储，相当于创建了一个磁盘，称为Attach
由Volume Controller负责维护，不断地检查 每个Pod对应的PV和所在的宿主机的挂载情况。可以理解为创建了一块NFS磁盘，相当于执行
gcloud compute instances attach-disk < 虚拟机名字 > --disk < 远程磁盘名字 >
为了使用这块磁盘，还需要挂载操作
2.将这个磁盘设备挂载到宿主机的挂载点，称为Mount
将远程磁盘挂载到宿主机上，发生在Pod对应的宿主机上，是kubelet组件一部分，利用goroutine执行，不会阻塞主我看一下
相当于执行
mount -t nfs <NFS 服务器地址 >:/ /var/lib/kubelet/pods/<Pod 的 ID>/volumes/kubernetes.io~<Volume 类型 >/<Volume 名字 >
通过这个挂载操作，Volume的宿主机目录就成为了一个远程NFS目录的挂载点，以后写入的所有文件，都会被保存在NFS服务器上
如果是已经有NFS磁盘，第一步可以省略.
同样，删除PV的时候，也需要Umount和Dettach两个阶段处理
二、PV、PVC使用示例
1.创建PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: cqh
labels:
cqh: chenqionghe
spec:
capacity:
storage: 100Mi
volumeMode: Filesystem
accessModes: ["ReadWriteMany"]
persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
storageClassName: local-storage
local:
path: /data/pv
nodeAffinity:
required:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: cqh
operator: In
values:
- chenqionghe
创建后查看
root@VM-0-8-ubuntu:/home/ubuntu/statefulset# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
cqh 100Mi RWX Delete Bound default/cqh local-storage 4m
2.创建PVC
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: cqh
spec:
storageClassName: local-storage
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 100Mi
selector:
matchLabels:
cqh: chenqionghe
AccessModes为ReadWriteMany，表示这个Volume是可读写的，并且能挂载在多个节点上(官方支持的AccessMode)
执行创建后查看
root@VM-0-8-ubuntu:/home/ubuntu/statefulset# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
cqh Bound cqh 100Mi RWX local-storage 4m
3.创建Pod，使用PVC
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: cqh
spec:
containers:
- name: cqh-container
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: "http-server"
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/share/nginx/html"
name: pv-storage
volumes:
- name: pv-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: cqh
创建后查看
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
cqh 1/1 Running 0 4m 10.244.0.46 vm-0-8-ubuntu <none>
root@VM-0-8-ubuntu:/home/ubuntu/statefulset# kubectl describe po cqh
Name: cqh
Namespace: default
...
Volumes:
pv-storage:
Type: PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
ClaimName: cqh
ReadOnly: false
default-token-gqfrx:
Type: Secret (a volume populated by a Secret)
SecretName: default-token-gqfrx
Optional: false
...
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 4m default-scheduler Successfully assigned default/cqh to vm-0-8-ubuntu
Normal Pulling 4m kubelet, vm-0-8-ubuntu pulling image "nginx"
Normal Pulled 4m kubelet, vm-0-8-ubuntu Successfully pulled image "nginx"
Normal Created 4m kubelet, vm-0-8-ubuntu Created container
Normal Started 4m kubelet, vm-0-8-ubuntu Started container
总结
- PVC和PV相当于面向对象的接口和实现
- 用户创建的Pod声明了PVC，K8S会找一个PV配对，如果没有PV，就去找对应的StorageClass，帮它创建一个PV，然后和PVC完成绑定
- 新创建的PV，要经过Master节点Attach为宿主机创建远程磁盘，再经过每个节点kubelet组件把Attach的远程磁盘Mount到宿主机目录
