Kubernetes Pod的数据卷Volume
<h2 id="概述">概述</h2><p>由于容器本身是非持久化的，因此需要解决在容器中运行应用程序遇到的一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet将重新启动容器，但是写入容器的文件将会丢失，容器将会以镜像的初始状态重新开始；第二，在通过一个Pod中一起运行的容器，通常需要共享容器之间一些文件。Kubernetes通过存储卷解决上述的两个问题。</p>
<p>在Docker有存储卷的概念卷，但Docker中存储卷只是磁盘的或另一个容器中的目录，并没有对其生命周期进行管理。Kubernetes的存储卷有自己的生命周期，它的生命周期与使用的它Pod生命周期一致。因此，相比于在Pod中运行的容器来说，存储卷的存在时间会比的其中的任何容器都长，并且在容器重新启动时会保留数据。当然，当Pod停止存在时，存储卷也将不再存在。在Kubernetes支持多种类型的卷，而Pod可以同时使用各种类型和任意数量的存储卷。</p>
<p><strong>在Pod中通过指定下面的字段来使用存储卷：</strong></p>
<ul>
<li><em>spec.<strong>volumes</strong></em>：通过此字段提供指定的存储卷</li>
<li><em>spec.containers.<strong>volumeMounts</strong></em>：通过此字段将存储卷挂接到容器中</li>
</ul>
<h2 id="存储卷类型">存储卷类型</h2>
<h3 id="emptrydir-本地数据卷">emptryDir (本地数据卷)</h3>
<p>emptyDir类型的Volume在Pod分配到Node上时被创建，Kubernetes会在Node上自动分配一个目录，因此无需指定宿主机Node上对应的目录文件。 这个目录的初始内容为空，当Pod从Node上移除时，emptyDir中的数据会被永久删除。</p>
<p>emptyDir Volume主要用于某些应用程序无需永久保存的临时目录，多个容器的共享目录等。</p>
<pre><code>apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: gcr.io/google_containers/test-webserver
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /cache
name: cache-volume
volumes:
- name: cache-volume
emptyDir: {}
</code></pre>
<h3 id="hostpath-本地数据卷">hostPath (本地数据卷)</h3>
<p>hostPath类型的存储卷用于将宿主机的文件系统的文件或目录挂接到Pod中，除了需要指定path字段之外，在使用hostPath类型的存储卷时，也可以设置type，type支持的枚举值由下表。另外在使用hostPath时，</p>
<p>需要注意下面的事项：</p>
<ul>
<li>具有相同配置的Pod（例如：从同一个podTemplate创建的），可能会由于Node的文件不同，而行为不同。</li>
<li>在宿主机上创建的文件或目录，只有root用户具写入的权限。您要么在容器中以root身份运行进程，要么在主机上修改的文件或目录的权限，以便具备写入内容到hostPath的存储卷中。</li>
</ul>
<table>
<thead>
<tr>
<th style="text-align: center">值</th>
<th style="text-align: center">行为</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align: center"></td>
<td style="text-align: center">空字符串（默认）是用于向后兼容，这意味着在挂接主机路径存储卷之前不执行任何检查。</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>DirectoryOrCreate</code></td>
<td style="text-align: center">如果path指定目录不存在，则会在宿主机上创建一个新的目录，并设置目录权限为0755，此目录与kubelet拥有一样的组和拥有者。</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>Directory</code></td>
<td style="text-align: center">path指定的目标必需存在</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>FileOrCreate</code></td>
<td style="text-align: center">如果path指定的文件不存在，则会在宿主机上创建一个空的文件，设置权限为0644，此文件与kubelet拥有一样的组和拥有者。</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>File</code></td>
<td style="text-align: center">path指定的文件必需存在</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>Socket</code></td>
<td style="text-align: center">path指定的UNIX socket必需存在</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>CharDevice</code></td>
<td style="text-align: center">path指定的字符设备必需存在</td>
</tr>
<tr>
<td style="text-align: center"><code>BlockDevice</code></td>
<td style="text-align: center">在path给定路径上必须存在块设备。</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>下面是使用hostPath作为存储卷的YAML文件，此YAML文件定义了一个名称为test-pd的Pod资源。它通过hostPath类型的存储卷，<strong>将Pod宿主机上的/data挂接到容器中的/teset-pd目录</strong>。</p>
<pre><code>apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: k8s.gcr.io/test-webserver
name: test-container
# 指定在容器中挂接路径
volumeMounts:
- mountPath: /test-pd
name: test-volume
# 指定所提供的存储卷
volumes:
- name: test-volume
hostPath:
# 宿主机上的目录
path: /data
# this field is optional
type: Directory
</code></pre>
<h3 id="nfs-网络数据卷">nfs (网络数据卷)</h3>
<p>在Kubernetes中，可以通过nfs类型的存储卷将现有的NFS（网络文件系统）到的挂接到Pod中。在移除Pod时，NFS存储卷中的内容被不会被删除，只是将存储卷卸载而已。这意味着在NFS存储卷总可以预先填充数据，并且可以在Pod之间共享数据。NFS可以被同时挂接到多个Pod中，并能同时进行写入。需要注意的是：在使用nfs存储卷之前，必须已正确部署和运行NFS服务器，并已经设置了共享目录。</p>
<p>下面是一个redis部署的YAML配置文件，redis在容器中的持久化数据保存在/data目录下；存储卷使用nfs，nfs的服务地址为：192.168.8.150，存储路径为：/k8s-nfs/redis/data。容器通过<em><strong>volumeMounts.name</strong></em>的值确定所使用的存储卷</p>
<pre><code># for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis
spec:
selector:
matchLabels:
app: redis
revisionHistoryLimit: 2
template:
metadata:
labels:
app: redis
spec:
containers:
# 应用的镜像
- image: redis
name: redis
imagePullPolicy: IfNotPresent
# 应用的内部端口
ports:
- containerPort: 6379
name: redis6379
env:
- name: ALLOW_EMPTY_PASSWORD
value: "yes"
- name: REDIS_PASSWORD
value: "redis"
# 持久化挂接位置，在docker中
volumeMounts:
- name: redis-persistent-storage
mountPath: /data
volumes:
# 宿主机上的目录
- name: redis-persistent-storage
nfs:
path: /k8s-nfs/redis/data
server: 192.168.8.150
</code></pre>
<h3 id="persistentvolumeclaim">persistentVolumeClaim</h3>
<p>persistentVolumeClaim类型存储卷将PersistentVolume挂接到Pod中作为存储卷。使用此类型的存储卷，用户并不知道存储卷的详细信息。</p>
<p>此处定义名为busybox-deployment的部署YAML配置文件，使用的镜像为busybox。基于busybox镜像的容器需要对<strong>/mnt</strong>目录下的数据进行持久化，在YAML文件指定使用名称为nfs的PersistenVolumeClaim对容器的数据进行持久化。</p>
<pre><code># This mounts the nfs volume claim into /mnt and continuously
# overwrites /mnt/index.html with the time and hostname of the pod.
apiVersion: v1
kind: Deployment
metadata:
name: busybox-deployment
spec:
replicas: 2
selector:
name: busybox-deployment
template:
metadata:
labels:
name: busybox-deployment
spec:
containers:
- image: busybox
command:
- sh
- -c
- 'while true; do date > /mnt/index.html; hostname >> /mnt/index.html; sleep $(($RANDOM % 5 + 5)); done'
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: busybox
volumeMounts:
# name must match the volume name below
- name: nfs
mountPath: "/mnt"
volumes:
- name: nfs
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc
</code></pre>
<h3 id="subpath">subPath</h3>
<p>有时，可以在一个pod中，将同一个卷共享，使其有多个用处。<code>volumeMounts.subPath</code>特性可以用来指定卷中的一个子目录，而不是直接使用卷的根目录。<br>
这里有一个使用LAMP栈（Linux Apache Mysql PHP）的pod示例，该pod使用了一个共享的卷。HTML内容映射在它的html子目录，而数据库则保存在它的mysql目录</p>
<pre><code>apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-lamp-site
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/mysql
name: site-data
subPath: mysql
- name: php
image: php
volumeMounts:
- mountPath: /var/www/html
name: site-data
subPath: html
volumes:
- name: site-data
persistentVolumeClaim:
claimName: my-lamp-site-data
</code></pre>
<h3 id="secret信息数据卷">secret（信息数据卷）</h3>
<p>Kubemetes提供了Secret来处理敏感数据，比如密码、Token和密钥，相比于直接将敏感数据配置在Pod的定义或者镜像中，Secret提供了更加安全的机制（Base64加密），防止数据泄露。Secret的创建是独立于Pod的，以数据卷的形式挂载到Pod中，Secret的数据将以文件的形式保存，容器通过读取文件可以获取需要的数据。</p>
<p>yaml示例如下：</p>
<pre><code>apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysecret
type: Opaque
data:
username: emhlbnl1
password: eWFvZGlkaWFv
--
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
name: test-secret
role: master
name: test-secret
spec:
containers:
- name: test-secret
image: registry:5000/back_demon:1.0
volumeMounts:
- name: secret
mountPath: /home/laizy/secret
readOnly: true
command:
- /run.sh
volumes:
- name: secret
secret:
secretName: mysecret
</code></pre>
<h2 id="参考">参考：</h2>
<p>Kubernetes中的Volume介绍</p>
<p>Kubernetes-存储卷Volume</p>
<p>Kubernetes volumes简介</p><br><br>
来源：https://www.cnblogs.com/hongdada/p/11586514.html
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