k8s之挂载本地磁盘到POD中

<>写在前面

本文一起看下如何挂载本地的磁盘到POD中。

<>1：都需要哪些API对象

现实世界中的存储设备有非常非常多的种类，如本文要分析的计算机磁盘，还包括NFS(一种网络磁盘存储协议)，Ceph（一种分布式的文件存储系统）
，不管是哪种方式，最终都是通过将数据存储到硬盘来实现持久化，但是不同种类写入数据的方式是不相同的，k8s针对这些不同的存储目标进行抽象定义了PersistentValume
API对象，如下：
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl api-resources|egrep -w
'PersistentVolume|KIND' NAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND
persistentvolumes pv v1 false PersistentVolume
现在不同存储系统的抽象已经有了，那么具体该怎么使用办呢？能不能让pv拥有这种能力呢？自然是可以的，但是这又不符合单一职责
的原则了，所以对于这些存储系统的具体使用k8s又定义了一个新的API对象，Persistent Volume Claim,如下：
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl api-resources|egrep -w
'PersistentVolumeClaim|KIND' NAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND
persistentvolumeclaims pvc v1 true PersistentVolumeClaim
最后，这么多的存储系统，当多了之后，混杂在一起，势必造成混乱，为此k8s又定义了StorageClass来进行分类维护，如下：
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl api-resources|egrep -w 'StorageClass|KIND'
NAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND storageclasses sc storage.k8s.io/v1
false StorageClass
这样，需要用到的3个API对象我们就介绍完毕了，三者的关系我们可以参考下图：

下面我们看一个实际的例子。

<>2：挂载磁盘到POD中

毫无疑问，我们需要先定义磁盘的抽象PV，yaml如下：
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: host-10m-pv spec:
storageClassName: host-test accessModes: - ReadWriteOnce capacity: storage:
10Mi hostPath: path: /tmp/host-10m-pv/
主要属性介绍如下：
name: host-10m-pv 名字，见名知意，基于host的10m的pv storageClassName: host-test
存储class，进行分类，根据具体业务即可 - ReadWriteOnce 读写策略，完整如下：
ReadWriteOnce：存储卷可读可写，但只能被一个节点上的Pod挂载。 ReadOnlyMany：存储卷只读不可写，可以被任意节点上的Pod多次挂载。
ReadWriteMany：存储卷可读可写，也可以被任意节点上的Pod多次挂载。 这里是本地磁盘，自然是只能被一个节点上的POD挂载 storage:
10Mi 大小10MB，但这里使用的是国际标准，不同于我们用的KB（1024 byte）,MB(1024*1024 byte)，一定不要写错 path:
/tmp/host-10m-pv/ 要挂载的本地磁盘目录，没有的话需要手动创建该目录
接着我们应用PV,如下：
kubectl apply -f host-path-pv.yml

接着我们就要来使用已经定义的PV了，方式自然是定义persistent volume claim，如下：
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: host-5m-pvc spec:
storageClassName: host-test accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests:
storage: 5Mi
storage: 5Mi代表要求的大小是5MB，然后我们应用：
kubectl apply -f host-path-pv.yml
操作完成后k8s就会寻找存储class类型为host-test，大小满足5M的PV，最终找到了pv host-10m-pv，就将其给pvc
host-5m-pvc使用，这个使用和被使用确定的过程，我们叫做绑定 bound，如下就显示二者就处于Bound状态了：

需要的是5m但有10m，此时怎么办呢？剩余5m就免费赠送了，因为没有更合适的了。
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM
POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE host-10m-pv 10Mi RWO Retain Bound
default/host-5m-pvc host-test 3h27m dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE host-5m-pvc Bound
host-10m-pv 10Mi RWO host-test 3h33m
此时PVC已经绑定了PV，接下来我们就该将PVC挂载到POD中了，定义POD如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: host-pvc-pod spec: volumes: - name:
host-pvc-vol persistentVolumeClaim: claimName: host-5m-pvc containers: - name:
ngx-pvc-pod image: nginx:alpine ports: - containerPort: 80 volumeMounts: -
name: host-pvc-vol mountPath: /tmp
通过claimName: host-5m-pvc声明pvc host-5m-pvc为卷volume，然后在volumeMounts挂载卷到
mountPath: /tmp目录中，如果一切顺利的话，我们在POD中的/tmp目录更新文件的内容都会同步写到宿主机Node的/tmp/host-10m-pv/
目录，应用后，我们进入POD中验证，如下：
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl exec -it host-pvc-pod -- sh / # ls /tmp /
# cd /tmp/ /tmp # ls /tmp # touch a.txt /tmp # echo "content writed by pod" >
a.txt /tmp # cat a.txt content writed by pod /tmp #
查看POD所在Node(注意这里一定要是POD所在的Node,不确定POD在哪里可通过-o wide确定)：
dongyunqi@mongomummy:~/k8s/images$ cd /tmp/host-10m-pv/
dongyunqi@mongomummy:/tmp/host-10m-pv$ ls a.txt
dongyunqi@mongomummy:/tmp/host-10m-pv$ cat a.txt content writed by pod
这样就算POD销毁重建，新建的文件也依然在，也就实现了持久化，如下测试：
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl delete pod host-pvc-pod pod "host-pvc-pod"
deleted dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl apply -f host-path-pod.yml
pod/host-pvc-pod created dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod NAME READY
STATUS RESTARTS AGE host-pvc-pod 1/1 Running 0 11s dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$
kubectl exec -it host-pvc-pod -- sh / # cat /tmp/a.txt content writed by pod /
# exit dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$
<>写在后面

<>小结

本文分析了实现磁盘挂载到POD中需要用到的PV persistent volume，PVC persistent volume claim，Storage
Class这三个API对象，并一起看了一个实际的例子，实现了POD中数据的持久化。希望本文能够帮助到你。

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