Local PV具体实现

本地存储（Local PV） 完全可以结合 StorageClass（SC） 和 动态供给（Dynamic Provisioning） 来管理，即使它依赖 nodeAffinity。以下是具体实现方式和生产级实践。

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1. 本地存储 + StorageClass 的典型架构

核心组件

组件	作用
Local PV	预配置的本地磁盘卷，绑定到特定节点
StorageClass	定义卷的绑定策略（如 WaitForFirstConsumer）
PV Provisioner	自动创建/清理本地 PV（需额外部署，如 local-volume-provisioner）

工作原理

1. 管理员预分配本地磁盘（如 /mnt/ssd1, /mnt/ssd2）。
2. Provisioner 自动检测磁盘并创建 PV，并自动添加 nodeAffinity。
3. 用户创建 PVC 时，调度器根据 Pod 的调度节点选择匹配的 PV。

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2. 具体配置方法

步骤 1：部署 Local Volume Provisioner

使用 Kubernetes 官方提供的 local-volume-provisioner：

helm repo add sig-storage-local-static-provisioner https://kubernetes-sigs.github.io/sig-storage-local-static-provisioner
helm install local-provisioner sig-storage-local-static-provisioner/local-static-provisioner \
  --set storageClass.mountDir=/mnt/disks \
  --set storageClass.name=local-ssd \
  --set storageClass.volumeBindingMode=WaitForFirstConsumer

步骤 2：检查自动创建的 StorageClass

kubectl get sc local-ssd -o yaml

输出示例：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-ssd
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

步骤 3：Provisioner 自动发现的 PV

Provisioner 会扫描节点上的磁盘（如 /mnt/disks/ 下的目录），并为每个目录创建一个 PV：

kubectl get pv

输出示例：

NAME                CAPACITY  ACCESS MODES  RECLAIM POLICY  STATUS      CLAIM  STORAGECLASS  NODE
local-pv-35c0f123   100Gi     RWO           Delete          Available         local-ssd     node-1
local-pv-7d8e4567   100Gi     RWO           Delete          Available         local-ssd     node-2

每个 PV 会自动包含正确的 nodeAffinity，例如：

nodeAffinity:
  required:
    nodeSelectorTerms:
    - matchExpressions:
      - key: kubernetes.io/hostname
        operator: In
        values:
        - node-1  # 绑定到特定节点

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3. 用户如何使用？

创建 PVC（无需手动指定 PV）

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: local-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-ssd  # 关键！使用自动供给的 SC
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi

创建 Pod 时自动绑定

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/data"
      name: local-vol
  volumes:
  - name: local-vol
    persistentVolumeClaim:
      claimName: local-pvc

调度器行为：

1. 先决定 Pod 调度到哪个节点（如 node-1）。
2. 再选择该节点上可用的 Local PV（如 local-pv-35c0f123）。
3. 完成 PVC 和 PV 的绑定。

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4. 生产环境最佳实践

优势

特性	说明
自动化管理	Provisioner 自动创建/清理 PV
延迟绑定	WaitForFirstConsumer 确保调度合理性
资源隔离	每个 Pod 使用独立的本地磁盘

注意事项

1. 磁盘准备：

   • 需在每个节点预创建挂载点（如 /mnt/disks/ssd1）。
   • 建议使用 LVM 或 RAID 提高本地磁盘可靠性。

2. 容量管理：

   • 监控本地磁盘使用率，避免单个节点磁盘耗尽。

3. 故障处理：

   • 如果节点宕机，Local PV 上的数据可能丢失，需配合应用层备份。

4. 扩展性：

   • 适合有状态服务（如 MySQL、Redis），不适合需要频繁迁移的无状态服务。

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5. 对比：静态 PV vs 动态 Provisioner

方式	操作复杂度	适用场景
手动创建静态 PV	高（需逐个定义 PV）	小规模集群，固定磁盘分配
Dynamic Provisioner	低（全自动）	大规模集群，动态磁盘管理

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总结

• 可以 对本地存储使用 StorageClass，配合 local-volume-provisioner 实现自动化。
• 核心价值：
  • 通过 WaitForFirstConsumer 保证 Pod 和 PV 的节点亲和性。
  • 减少手动管理 PV 的工作量。
• 适用场景：数据库、消息队列等需要高性能本地磁盘的服务。