全栈工程师-DevOps与云计算-Kubernetes_Kubernetes存储与数据持久化.docx

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Kubernetes存储概述

1Kubernetes存储的重要性

在Kubernetes集群中，存储的管理与数据的持久化是至关重要的。容器的生命周期短暂，它们可能随时被创建、销毁或迁移，这使得容器内的数据存储变得不可靠。Kubernetes存储的重要性在于它提供了数据持久化的能力，确保即使在容器重启或迁移时，数据仍然可以被持久保存和访问。这对于运行有状态的应用程序，如数据库、缓存服务等，是必不可少的。

2Kubernetes存储的类型与原理

2.1空目录(EmptyDir)

原理：EmptyDir是一种只在Pod的生命周期内存在的存储卷。当Pod在一个节点上被调度时，EmptyDir卷会被创建，当Pod被删除时，存储在EmptyDir中的数据也会被删除。EmptyDir卷可以被Pod内的多个容器共享，它在Pod的生命周期内保持数据的持久性，但Pod一旦被删除，数据也随之消失。

示例：

apiVersion:v1

kind:Pod

metadata:

name:with-emptydir

spec:

containers:

-name:with-emptydir

image:busybox

command:

-sleep

-10000

volumeMounts:

-mountPath:/cache

name:cache-volume

volumes:

-name:cache-volume

emptyDir:{}

在这个示例中，我们创建了一个名为with-emptydir的Pod，它包含一个名为cache-volume的EmptyDir卷，挂载在容器的/cache目录下。当Pod运行时，任何写入/cache目录的数据都将被持久化，直到Pod被删除。

2.2持久卷(PersistentVolume,PV)

原理：PV是Kubernetes集群中的一块存储，它独立于任何特定的Pod的生命周期。PV可以由管理员预先创建，也可以由动态存储供应策略自动创建。PV的生命周期由Kubernetes管理，直到它被明确地回收或删除。

示例：

apiVersion:v1

kind:PersistentVolume

metadata:

name:my-pv

spec:

capacity:

storage:1Gi

accessModes:

-ReadWriteOnce

persistentVolumeReclaimPolicy:Retain

storageClassName:manual

hostPath:

path:/data

在这个示例中，我们创建了一个名为my-pv的持久卷，它具有1Gi的存储容量，访问模式为ReadWriteOnce，意味着它只能被单个节点以读写模式挂载。persistentVolumeReclaimPolicy设置为Retain，表示当对应的PVC被删除时，PV不会被自动回收，而是保留数据。

2.3持久卷声明(PersistentVolumeClaim,PVC)

原理：PVC是Pod对存储资源的请求。它与PV配对，一旦配对成功，PVC将引用PV，从而为Pod提供持久化存储。PVC可以指定存储容量、访问模式和存储类，Kubernetes将根据这些要求自动选择或创建合适的PV。

示例：

apiVersion:v1

kind:PersistentVolumeClaim

metadata:

name:my-pvc

spec:

accessModes:

-ReadWriteOnce

resources:

requests:

storage:1Gi

storageClassName:manual

在这个示例中，我们创建了一个名为my-pvc的PVC，它请求1Gi的存储容量，访问模式为ReadWriteOnce。storageClassName设置为manual，意味着它将与具有相同存储类的PV配对。

2.4存储类(StorageClass)

原理：存储类定义了存储卷的类别，用于描述如何创建PV。它包括存储后端的类型、参数和动态供应策略。存储类可以被PVC引用，以自动创建符合要求的PV。

示例：

apiVersion:storage.k8s.io/v1

kind:StorageClass

metadata:

name:manual

provisioner:kubernetes.io/no-provisioner

parameters: