文章目录
- 一、持久化存储理论
- 1、为什么要做数据持久化存储？
- 2、常见持久化存储方案
- 二、案例：持久化存储方案
- 1、emptydir临时存储卷
- 2、hostPath本地存储卷
- 3、NFS网络共享存储卷
一、持久化存储理论
1、为什么要做数据持久化存储？
在k8s中部署的应用都是以pod容器的形式运行的，假如我们部署MySQL、Redis等数据库，需要对这些数据库产生的数据做备份。因为Pod是有生命周期的，如果pod不挂载数据卷，那pod被删除或重启后这些数据会随之消失，如果想要长久的保留这些数据就要用到pod数据持久化存储。
2、常见持久化存储方案
- emptyDir：是一种临时性的卷，它的生命周期与 Pod 相同。emptyDir 卷是在 Pod 被调度到节点上时创建的，并且在 Pod 被删除时一并删除。emptyDir 卷通常用于在容器之间共享文件或者缓存数据。
- HostPath：是一种本地存储卷，可以将宿主机目录映射到容器中，删除Pod后宿主机卷不会跟随删除，但是调用到不通节点，卷内容会不一致(MySQL数据在Node1节点存储,删除MySQL Pod后调度到Node2上了，导致数据不一致)。
- NFS：是一种共享卷，需要依赖于NFS服务端，所有Pod共享NFS卷内容，不需要考虑Pod调度在不同节点导致数据不一致问题，但是NFS基于网络传输，会占用带宽。
- PVC：用来实现持久化存储，可以将存储资源独立出来，方便管理和共享。
二、案例：持久化存储方案
1、emptydir临时存储卷
临时卷，当Pod被删除时，卷也会删除，用于存储一些不重要的数据。
创建Pod资源，使用emptydir卷方式挂载 ,YAML如下：
cat emptydir-pod.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: empty-pod
labels:
type: empty-pod
spec:
containers:
- name: empty-pod
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: volume-empty # 挂载路径名称,必须与下面卷名称一致
mountPath: /usr/share/nginx/html # 卷挂载目录
volumes:
- emptyDir: {} # emptyDir类型,{}表示一个空的配置
name: volume-empty # 卷名称执行YAML文件：
kubectl apply -f emptydir-pod.yaml如何查看本地挂载卷路径位置呢？
第一步：确认Pod当前所在节点，可以使用以下命令确认：
kubectl get pods empty-pod -o wide第二步：确认Pod的uid值，可以使用以下名称确认：
kubectl get pods empty-pod -o yaml|grep uid
uid: 9f76e568-05a9-41c3-9fb2-c43505214b99第三步：在Pod所在节点中的/var/lib/kubelet/pods/uid 目录下：
cd /var/lib/kubelet/pods/9f76e568-05a9-41c3-9fb2-c43505214b99
cd volumes/kubernetes.io~empty-dir/volume-empty # 此目录对应Pod中/usr/share/nginx/html 目录确认本地卷对应目录后，我们进入路径，创建index.html文件：
cd /var/lib/kubelet/pods/9f76e568-05a9-41c3-9fb2-c43505214b99/volumes/kubernetes.io~empty-dir/volume-empty
echo "qinzt666" > index.html访问Pod网站内容：
kubectl get pods empty-pod -o wide
curl 10.244.235.233
我们删除Pod后宿主机上此目录也会跟随删除
kubectl delete pods empty-pod
2、hostPath本地存储卷
本地存储卷，指定宿主机目录，与容器目录做映射，删除Pod，宿主机目录不会跟随删除，hostPath可以支持很多挂载类型，如挂载目录，挂载文件等，如下图，此图来自官方：
创建Pod资源，使用hostPath卷方式挂载 ,YAML如下：
cat hostpath-pod.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: hostpath-pod
labels:
type: hostpath-pod
spec:
containers:
- name: hostpath-pod
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: volume-hostpath # 挂载路径名称,必须与下面卷名称一致
mountPath: /usr/share/nginx/html # 容器挂载目录
volumes:
- hostPath:
path: /data1 # 宿主机挂载目录
type: DirectoryOrCreate # 卷类型,DirectoryOrCreate表示目录,宿主机不存在则创建空目录
name: volume-hostpath # 卷名称执行YAML文件：
kubectl apply -f hostpath-pod.yaml在Pod调度节点的宿主机挂载卷位置创建 index.html 文件
kubectl get pods hostpath-pod -o wide
echo "hello world qinzt 666 ...." >/data1/index.html访问Pod网站内容，Pod 的IP地址如上图也可以查看到：
curl 10.244.235.198
删除此Pod，节点上的数据依旧存在。
kubectl delete pod hostpath-pod
ls /data1/
index.html3、NFS网络共享存储卷
NFS共享存储卷，需要先搭建NFS服务端，Pod共享NFS服务端数据，解决了Pod调度在不通Node节点，导致数据不一致问题，但是NFS需要依赖网络带宽。
搭建NFS服务端：所有Node节点上都需要安装 nfs-utils
yum install nfs-utils -y
mkdir /data/volumes -p
vim /etc/exports
/data/volumes *(rw,no_root_squash)加载配置生效 && 启动NFS服务
exportfs -arv
systemctl enable nfs --now在其他Node节点上面测试 NFS 是否可以正常挂载：
yum install nfs-utils -y
mkdir /test
mount 16.32.15.200:/data/volumes /test
df -hT /test/
如上图测试无问题，卸载挂载：
umount /testOK，至此NFS服务端已经搭建完成，测试没有问题了。
编写 YAML 使用 NFS 类型存储卷：
cat nfs-deployment.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nfs-test
namespace: default
labels:
type: nfs
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
type: nfs
template:
metadata:
labels:
type: nfs
spec:
volumes:
- name: nfs-test-volume # 卷名称
nfs:
server: 16.32.15.200 # NFS服务端IP地址
path: /data/volumes # NFS服务端共享目录
containers:
- name: nfs-test
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: nfs-test-volume # 挂载卷名称
mountPath: /usr/share/nginx/html # 容器内挂载目录执行YAML 资源清单文件：
kubectl apply -f nfs-deployment.yaml在 宿主机NFS共享卷创建 index.html 文件
echo "qinzt coolest 666." > /data/volumes/index.html访问 Pod网站，由于没有创建Service资源，我们使用Pod IP地址进行访问。
kubectl get pods -o wide
上面curl 两个节点上的Pod都可以访问，说明挂载nfs存储卷成功了，nfs支持多个客户端挂载，可以创建多个pod，挂载同一个nfs服务器共享出来的目录；但是nfs如果宕机了，数据也就丢失了，所以需要使用分布式存储，常见的分布式存储有glusterfs和cephfs。
