emptyDir 的卷 emptydir数据卷类型有什么作用

 数据卷用于实现容器持久化数据，kubernetes对于数据卷重新定义，提供了丰富强大的功能。

kubernetes提供了以下类型的数据卷：1.EmptyDir
2.HostPath
3.GCE Persistent Disk
4.Aws Elastic Block Store
5.NFS
6.iSCSI
7.Flocker
8.GlusterFS
9.RBD
10.Git Repo
11.Secret
12.Persistent Volume Claim
13.Downward API

一、本地数据卷
kubernetes中有两种类型的数据卷，它们只能作用于本地文件系统，我们称为本地数据卷。
本地数据卷中的数据只会存在于一台机器上，所以当Pod发生迁移的时候，数据便会丢失，无法满足真正的数据持久化要求。但是本地数据卷提供了其他用途，比如Pod中容器的文件共享，或者共享宿主机的文件系统。
1.EmptyDir
EmptyDir从名称上的意思是空的目录，它是在Pod创建的时候新建的一个目录。
如果Pod配置了EmptyDir数据卷，在Pod的生命周期内都会存在，当Pod被分配到Node上的时候，会在Node上创建EmptyDir数据卷，并挂载到Pod的容器中。
只要Pod存在，EmptyDir数据卷都会存在(容器删除不会导致EmptyDir数据卷丢失数据)，但是如果Pod的生命周期终结(Pod被删除)，EmptyDir数据卷也会被删除，并且永久丢失。
EmptyDir数据卷非常适合实现Pod中容器的文件共享。目前EmptyDir类型的volume主要作临时空间，如web服务器写日志或者tmp文件需要的临时目录。
定义文件示例：emptydir-volume-pod.yaml：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
name: emptydir-volume
role: master
name: emptydir-volume
spec:
containers:
- name: emptydir-volume
image: registry:5000/back_demon:1.0
volumeMounts:
- name: log-storage
mountPath: /home/laizy/test/
command:
- /run.sh
volumes:
- name: log-storage
emptyDir: {}
2.HostPath
HostPath数据卷允许将容器宿主机上的文件系统挂载到Pod中。如果Pod需要使用宿主机上的某些文件，可以使用HostPath数据卷。
创建一个Pod需要使用宿主机的SSL证书，可以通过创建HostPath数据卷，然后将宿主机的/etc/ssl/certs目录挂载到容器中。

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:nginx
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx
ports:
-containerPort:80
protocol:TCP
volumeMounts:
-name:ssl-certs
mountPath:/etc/ssl/certs
readOnly:true
volumes:
-name:ssl-certs
hostPath:
path:/etc/ssl/certs
二、网络数据卷
网络数据卷能够满足数据的持久化需求，Pod通过配置使用网络数据卷，每次Pod创建的时候都会将存储系统的远端文件目录挂载到容器中，数据卷中的数据将被永久保存，即使Pod被删除的时候，只是除去挂载数据卷，数据卷中的数据仍然保存在存储系统中，并且当新的Pod被创建的时候，仍是挂载同样的数据卷。
1.NFS
NFS(Network File System)即网络文件系统，是FreeBSD支持的一种文件系统，它允许网络中的计算机通过TCP/IP共享资源。在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样。
NFS数据卷的配置参赛：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:nfs-web
spec:
containers:
-name:web
image:nginx
ports:
-name:web
containerPort:80
volumeMounts:
-name:nfs
mountPath:"/usr/share/nginx/html"
volumes:
-name:nfs
nfs:
server:nfs-server.default.kube.local
path:"/"

2.RBD
Ceph是开源、分布式的网络存储，同时又是文件系统。Ceph基于可靠的、可扩展的和分布式的对象存储，通过一个分布式的集群管理元数据，符合POSIX。
RBD是一个Linux块设备驱动，提供了一个共享网络块设备，实现与Ceph的交互。RBD在Ceph对象存储的集群上进行条带化和复制，提供可靠性、可扩展性以及对块设备的访问。
kubernetes中支持RBD方式，RBD数据卷配置的参数如下：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:rbd
spec:
containers
-image:kubernetes/pause
name:rbd-rw
volumeMounts:
-mountPath:/mnt/rbd
name:rbdpd
volumes:
-name:rbdpd
rbd:
fsType:ext4
image:foo
keyring:/etc/ceph/keyring
monitors:
-10.16.154.78:6789
-10.16.154.79:6789
-10.16.154.80:6789
pool:kube
readOnly:true
user:admin

3.iSCSI
iSCSI技术是一种由IBM公司研究开放的，是一个供硬设备使用的可以在IP的上层运行的SCSI指令集，这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。
iSCSI技术是一种新的存储技术，该技术是将现有的SCSI接口与以太网技术结合，使服务器可与使用IP网络的存储装置互相交换资料。
iSCSI数据卷的配置参数：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:iscsipd
spec:
containers:
-image:kubernetes/pause
name:iscsipd-ro
volumeMounts:
-mountPath:/mnt/iscsipd
name:iscsipd-ro
-image:kubernetes/pause
name:iscsipd-rw
volumeMounts:
-mountPath:/mnt/iscsipd
name:iscsipd-rw
volumes:
-iscsi:
fsType:ext4
iqn:iqn.2001-04.com.example:storage.kube.sysl.xyz
lun:0
readOnly:true
targetPortal:10.0.2.15:3260
name:iscsipd-ro
-iscsi:
fsType:ext4
iqn:iqn.2001-04.com.example:storage.kube.sysl.xyz
lun:0
readOnly:true
targetPortal:10.0.2.15:3260
name:iscsipd-rw
4.GlusterFS
GlusterFS是Scale-Out存储解决方案Gluster的核心，它是一个开源的分布式文件系统，具有强大的横向扩展能力，通过扩展能够支持数PB存储容量和处理数千客户端。GlusterFS借助TCP/IP或InfiniBand RDMA网络将物理分布的存储资源聚集在一起，使用单一全局命名空间来管理数据。GlusterFS基于可堆叠的用户空间设计，可为各种不同的数据负载提供优异的性能。
GlusterFS数据卷配置参数：

Endpoints的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Endpoints
metadata:
name:glusterfs-cluster
subsets:
-addresses:
-ip:10.240.106.152
ports:
-port:1
-addresses:
-ip:10.240.79.157
Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:glusterfs
spec:
containers:
-image:kubernetes/pause
name:glusterfs
volumeMounts:
-mountPath:/mnt/glusterfs
name:glustersfvol
volumes:
-glusterfs:
endpoints:glusterfs-cluster
path:kube_vol
readOnly:true
name:glustersfvol
5.Flocker
Flocker是一个容器数据管理工具，作为ClusterHQ公司2014年推出的产品，Flocker主要负责Docker容器及其数据的管理。Flocker是一个数据卷管理器和多主机的Docker集群管理工具。用户可以通过它来控制数据，实现在Docker中运行数据库、队列和键值存储服务，并在应用程序中轻松使用这些服务。
Flocker数据卷配置参数：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:flocker-web
spec:
containers:
ports:
-name:web
containerPort:80
volumeMounts:
#name must match the volume name below
-name:www-root
mountPath:"/usr/share/nginx/html"
volumes:
-name:www-root
flocker:
datasetName:my-flocker-vol
6.AWS Elastic Block Store
AWS Elastic Block Store在AWS云中提供用于Amazon EC2实例的持久性数据的块级存储卷。如果kubernetes运行在AWS之上，就可以非常方便地使用Amazon Elastic Block Store作为数据卷。
Amazon Elastic Block Store数据卷的配置参数：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:test-ebs
spec:
containers:
-image:gcr.io/google_containers/test-webserver
name:test-container
volumeMounts:
-mountPath:/test-ebs
name:test-volume
volumes:
-name:test-volume
#this AWS EBS volume must already exist.
awsElasticBlockStore:
volumeID:aws://<availability-zone>
fsType:ext4
7.GCE Persistent Disk
GCE Persistent Disk是GCE提供的持久化数据的服务，如果kubernetes运行在GCE之上，可以使用GCE Persistent Disk作为数据卷。
GCE Persistent Disk数据卷的配置：

Pod的定义文件如下：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:test-pd
spec:
containers:
-image:gcr.io/google_containers/test-webserver
name:test-container
volumeMounts:
-mountPath:/test-pd
name:test-volume
volumes:
-name:test-volume
#this GCE PD must already exist
gcePersistentDisk:
pdName:my-data-disk
fsType:ext4

三、Persistent Volume和Persistent Volume Claim关系
kubernetes中提供了Persistent Volume和Persistent Volume Claim机制，这是存储消费模式。
Persistent Volume是由系统管理员配置创建的一个数据卷，它代表了某一类存储插件实现，可以是NFS、iSCSI等；而对于普通用户来说，通过Persistent Volume Claim可请求并获得合适的Persistent Volume，而无须感知后端的存储实现。
Persistent Volume和Persistent Volume Claim相互关联，有着完整的生命周期管理。
Persistent Volume的状态包括以下几项：
1.Available：Persistent Volume创建成功后进入可用状态，等待Persistent Volume Claim消费。
2.Bound：Persistent Volume被分配到Persistent Volume Claim进行绑定，Persistent Volume进入绑定状态。
3.Released：Persistent Volume绑定的Persistent Volume Claim被删除，Persistent Volume进入释放状态，等待收回处理。
4.Failed：Persistent Volume执行自动清理回收策略失败后，Persistent Volume会进入失败状态。
Persistent Volume Claim的状态包括如下几项：
1.Pending：Persistent Volume Claim创建成功后进入等待状态，等待绑定Persistent Volume。
2.Bound：分配Persistent Volume给Persistent Volume Claim进行绑定，Persistent Volume Claim进入绑定状态。
四、Persistent Volume
Persistent Volume实际上就是复用了已有的数据卷实现，配置方法也是一致的，Persistent Volume目前支持以下类型：
1.GCE Persistent Disk
2.AWS Elastic Block Store
3.NFS
4.iSCSI
5.RBD
6.GlusterFS
7.HostPath(只适合测试使用)

创建Persistent Volume的时候需要指定数据卷的容量、访问模式、回收策略。
1.容量
Persistent Volume通过设置资源容量，然后Persistent Volume Claim在请求的时候指定资源需求来进行匹配。
例如：
capacity:
storage:20Gi
2.访问模式：
1).ReadWriteOnce：数据卷能够在一个节点上挂载为读写目录。
2).ReadOnlyMany：数据卷能够在多个节点上挂载为只读目录。
3).ReadWriteMany：数据卷能够在多个节点上挂载为读写目录。
3.回收策略：
1).Retain：Persistent Volume在释放后，需要人工进行回收操作。
2).Recycle：Persistent Volume在释放后，kubernetes自动进行清理，清理完成后Persistent Volume则可以再次绑定使用。
Persistent Volume的定义文件nfs-pv.yaml:
apiVersion:v1
kind:PersistentVolume
metadata:
name:nfs-pv
labels:
type:nfs
spec:
capacity:
storage:5Gi
accessModes:
-ReadWriteMany
nfs:
server:nfs-server
path:/
通过定义文件创建Persistent Volume：
$kubectl create -f nfs-pv.yaml
查看创建的Persistent Volume：
$kubectl describe persistentvolume nfs-pv
五、Persistent Volume Claim
Persistent Volume Claim指定所需要的存储大小，然后kubernetes会选择满足条件的Persistent Volume进行绑定。
Persistent Volume Claim的定义文件test-pvc.yaml:
apiVersion:v1
kind:PersistentVolumeClaim
metadata:
name:test-pvc
spec:
accessModes:
-ReadWriteMany
resources:
requests:
storage:3Gi
通过定义文件创建Persistent Volume Claim
$kubectl create -f my-pvc.yaml
创建成功后查询Persistent Volume Claim：
$kubectl describe persistentvolumeclain my-pvc

最后创建Pod来使用Persistent Volume Claim，Pod的定义文件：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:busybox
labels:
app:busybox
spec:
containers:
-name:busybox
image:busybox
command:
-sleep
-3600
volumeMounts
-mountPath:/busybox-data
name:data
volume:
-name:data
persistentvolumeclain:
claimName:my-pvc
六、信息数据卷
kubernetes中有一些数据卷，主要用来给容器传递配置信息，我们称之为信息数据卷。
比如Secret和Downward API都是将Pod的信息以文件形式保存，然后以数据卷方式挂载到容器中，容器通过读取文件获取相应的信息。
1.Secret
kubernetes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，防止数据泄漏。
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。
Secret的类型有3种：
1).Opaque：自定义数据内容，默认值。
2).kubernetes.io/service-account-token：Service Account的认证内容。
3).kubernetes.io/dockkercfg：Docker镜像仓库的认证内容。
例如，现在有一个应用需要获取帐号密码，因为是自定义数据内容，所以Secret的类型是Opaque。
Secret定义文件secret.yaml：
apiVersion:v1
kind:Secret
metadata:
name:mysecret
type:Opaque
data:
username:my-username
password:my-password
通过定义文件创建Secret：
$kubectl create -f secret.yaml
创建成功后查询Secret：
$kubectl describe secret mysecret
然后创建Pod使用该Secret，Pod的定义文件：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:busybox
labels:
app:busybox
spec:
containers:
-name:busybox
image:busybox
command:
-sleep
-"3600"
volumeMounts:
-mountPath:/secret
name:secret
readOnly:true
volumes:
-name:secret
secret:
secretName:mysecret
2.Downward API
Downward API可以通过环境变量的方式告诉容器Pod的信息。另外，也可以通过数据卷方式传值，Pod的信息将会以文件的形式通过数据卷挂载到容器中，在容器中可以通过读取文件获取信息，目前支持：
1).Pod的名称。
2).Pod的Namespace。
3).Pod的Label
4).Pod的Annotation
创建Pod使用Downward API数据卷，Pod的定义文件downwardapi-volume.yaml：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:downwardapi-volume
labels:
zone:us-est-coast
cluster:test-cluster1
rack:rack-22
annotations:
build:two
builder:john-doe
spec:
containers:
-name:client-container
image:ubuntu:14.04
command:["/bin/bash","-c","while true;do sleep 5;done"]
volumeMounts:
-name:podinfo
mountPath:/podinfo/
readOnly:false
volumes:
-name:podinfo
downwardAPI:
items:
-path:"pod_name"
fieldRef:
fieldPath:metadata.name
-path:"pod_namespace"
fieldRef:
fieldPath:metadata.namespace
-path:"pod_labels"
fieldRef:
fieldPath:metadata.labels
-path:"pod_annotations"
fieldRef:
fieldPath:metadata.annotations
3.Git Repo
kubernetes支持将Git仓库下载到Pod中，目前是通过Git Repo数据卷实现，即当Pod配置Git Repo数据卷时，就下载配置的Git仓库到Pod的数据卷中，然后挂载到容器中。
创建Git Repo数据卷，Pod的定义文件：
apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:busybox
labels:
app:busybox
spec:
containers:
-name:busybox
image:busybox
command:
-sleep
-"3600"
volumeMounts
-mountPath:/config
name:busybox-config
volumes:
-name:busybox-config
gitRepo:
repository:http://github.com/wulonghui/busybox-config.git
revision:master