Kubernetes PV/PVC/StroageClass 持久化存储简介
< 返回列表时间: 2018-04-10来源:OSCHINA
PersistentVolume(简称PV)和PersistentVolumeClaim(简称PVC)

PersistentVolume(持久卷,简称PV)是集群内,由管理员提供的网络存储的一部分。就像集群中的节点一 样,PV也是集群中的一种资源。它也像Volume一样,是一种volume插件,但是它的生命周期却是和使用它的Pod相互独立的。PV这个API对 象,捕获了诸如NFS、ISCSI、或其他云存储系统的实现细节。
PersistentVolumeClaim(持久卷声明,简称PVC)是用户的一种存储请求。它和Pod类似,Pod消耗Node资源,而PVC消耗PV资源。Pod能够请求特定的资源(如CPU和内存)。PVC能够请求指定的大小和访问的模式(可以被映射为一次读写或者多次只读)。
PVC允许用户消耗抽象的存储资源,用户也经常需要各种属性(如性能)的PV。集群管理员需要提供各种各样、不同大小、不同访问模式的PV,而不用向用户暴露这些volume如何实现的细节。因为这种需求,就催生出一种StorageClass资源。
StorageClass提供了一种方式,使得管理员能够描述他提供的存储的等级。集群管理员可以将不同的等级映射到不同的服务等级、不同的后端策略。
供给
PV是集群中的资源,PVC是对这些资源的请求,同时也是这些资源的“提取证”。PV和PVC的交互遵循以下生命周期:
有两种PV提供的方式:静态和动态。
静态
集群管理员创建多个PV,它们携带着真实存储的详细信息,这些存储对于集群用户是可用的。它们存在于Kubernetes API中,并可用于存储使用。
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv01
namespace: sit
spec:
capacity:
storage: 100Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
nfs:
server: 10.42.0.55
path: "/opt/public"
动态
当管理员创建的静态PV都不匹配用户的PVC时,集群可能会尝试专门地供给volume给PVC。这种供给基于StorageClass:PVC必须请求这样一个等级,而管理员必须已经创建和配置过这样一个等级,以备发生这种动态供给的情况。请求等级配置为“”的PVC,有效地禁用了它自身的动态供给功能。
Kubernetes 1.4 中加入了一个 新的 API 对象 StorageClass,可以定义多个 StorageClass 对象,并可以分别指定存储插件、设置参数,用于提供不同的存储卷。这样的设计让集群管理员能够在同一个集群内,定义和提供不同类型的、不同参数的卷(相同或者不同的存储系统)。这样的设计还确保了最终用户在无需了解太多的情况下,有能力选择不同的存储选项。
这种场景比较常见的是使用在高级的私有云分布式存储或者公有云存储情况下,大多数是集成第三方的
举例:创建一个slow,另外一个fast的盘在谷歌云上
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1
metadata:
name: slow
provisioner: kubernetes.io/gce-pd
parameters:
type: pd-standard
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1
metadata:
name: fast
provisioner: kubernetes.io/gce-pd
parameters:
type: pd-ssd
绑定
用户创建一个PVC(或者之前就已经就为动态供给创建了),指定要求存储的大小和访问模式。master中有一个控制回路用于监控新的PVC, 查找匹配的PV(如果有),并把PVC和PV绑定在一起。如果一个PV曾经动态供给到了一个新的PVC,那么这个回路会一直绑定这个PV和PVC。另外, 用户总是至少能得到它们所要求的存储,但是volume可能超过它们的请求。一旦绑定了,PVC绑定就是专属的,无论它们的绑定模式是什么。
如果没找到匹配的PV,那么PVC会无限期得处于unbound未绑定状态,一旦PV可用了,PVC就会又变成绑定状态。比如,如果一个供给了很多50G的PV集群,不会匹配要求100G的PVC。直到100G的PV添加到该集群时,PVC才会被绑定。
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: pvc-test01
namespace:
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 100Gi
使用
Pod使用PVC就像使用volume一样。集群检查PVC,查找绑定的PV,并映射PV给Pod。对于支持多种访问模式的PV,用户可以指定想用的模式。
一旦用户拥有了一个PVC,并且PVC被绑定,那么只要用户还需要,PV就一直属于这个用户。用户调度Pod,通过在Pod的volume块中包含PVC来访问PV。
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
name: task-pv-pod
spec:
volumes:
- name: task-pv-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-test01
containers:
- name: task-pv-container
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: "http-server"
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/share/nginx/html"
name: task-pv-storage

释放
当用户使用PV完毕后,他们可以通过API来删除PVC对象。当PVC被删除后,对应的PV就被认为是已经是“released”了,但还不能再给另外一个PVC使用。前一个PVC的属于还存在于该PV中,必须根据策略来处理掉。

回收
PV的回收策略告诉集群,在PV被释放之后集群应该如何处理该PV。当前,PV可以被Retained(保留)、 Recycled(再利用)或者Deleted(删除)。保留允许手动地再次声明资源。对于支持删除操作的PV卷,删除操作会从Kubernetes中移 除PV对象,还有对应的外部存储(如AWS EBS,GCE PD,Azure Disk,或者Cinder volume)。动态供给的卷总是会被删除。

参考:
https://kubernetes.io/blog/2017/03/dynamic-provisioning-and-storage-classes-kubernetes
https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-persistent-volume-storage/
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