存储类(StorageClass)

创建持久卷(PV)

  • 静态创建
    • 管理员预先手动创建
    • 手动创建麻烦、不够灵活（local 卷不支持动态创建，必须手动创建 PV）
    • 资源浪费（例如一个 PVC 可能匹配到比声明容量大的卷）
    • 对自动化工具不够友好
  • 动态创建
    • 根据用户请求按需创建持久卷，在用户请求时自动创建
    • 动态创建需要使用存储类（StorageClass）
    • 用户需要在持久卷声明(PVC)中指定存储类来自动创建声明中的卷。
    • 如果没有指定存储类，使用集群中默认的存储类。

存储类(StorageClass)

一个集群可以存在多个存储类（StorageClass）来创建和管理不同类型的存储。 每个 StorageClass 都有一个制备器（Provisioner），用来决定使用哪个卷插件创建持久卷。 该字段必须指定。

Alt text

Local Path Provisioner

kubectl get sc
NAME                   PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
local-path (default)   rancher.io/local-path          Delete          WaitForFirstConsumer   false                  131m
local-storage          kubernetes.io/no-provisioner   Delete          Immediate              false                  35m

K3s 自带了一个名为 local-path 的存储类(StorageClass)，它支持 基于 hostPath 或 local 的持久卷。 创建 PVC 后，会自动创建 PV，不需要再去手动的创建 PV。 删除 PVC，PV 也会被自动删除。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: local-pvc-1
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-path
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

创建 localpath 声明

$ kubectl apply -f local-path-pvc.yaml
persistentvolumeclaim/local-pvc-1 created
$ kubectl get pvc
NAME          STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
local-pvc-1   Pending                                      local-path     7s
# 因为创建的localpath 绑定模式为 WaitForFirstConsumer，所以不会有pv
$ kubectl get pv
No resources found

卷绑定模式

volumeBindingMode 用于控制什么时候动态创建卷和绑定卷。

  • Immediate 立即创建 创建 PVC 后，立即创建 PV 并完成绑定。
  • WaitForFirstConsumer 延迟创建 当使用该 PVC 的 Pod 被创建时，才会自动创建 PV 并完成绑定。

使用 mysql-pod 绑定 localpath 的持久卷

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysql-password
type: Opaque
data:
  # 加密后的密码
  PASSWORD: MTIzNDU2Cg==
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-pod
  labels:
    app: mysql
spec:
  containers:
    - name: mysql
      image: mysql:5.7
      env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: mysql-password
              key: PASSWORD
              optional: false # 表示不使用默认值
      volumeMounts:
        - mountPath: /var/lib/mysql
          name: data-volume
        - mountPath: /etc/mysql/conf.d
          name: conf-volume
          readOnly: true
  volumes:
    - name: conf-volume
      configMap:
        name: mysql-config
    - name: data-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: local-pvc-1
      # hostPath:
      #   # directory location on host
      #   path: /src/mysqldata
      #   # this field is optional
      #   type: DirectoryOrCreate

---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql-config
data:
  mysql.cnf: |
    [mysqld]
    character-set-server=utf8mb4
    collation-server=utf8mb4_general_ci
    init-connect='SET NAMES utf8mb4'

    [client]
    default-character-set=utf8mb4

    [mysql]
    default-character-set=utf8mb4

$ kubectl apply -f mysql-pod_pvc_localpath.yml
secret/mysql-password unchanged
pod/mysql-pod created
configmap/mysql-config unchanged
# 可以看到绑定成功
$ kubectl get pvc
NAME          STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
local-pvc-1   Bound    pvc-04601457-1ff9-4c53-9817-643e62fe01e2   1Gi        RWO            local-path     8m13s
$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                 STORAGECLASS   REASON   AGE
pvc-04601457-1ff9-4c53-9817-643e62fe01e2   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/local-pvc-1   local-path              29s

删除 pod 后 pvc 和 pv 不会被删除 

$ kubectl delete pod mysql-pod
pod "mysql-pod" deleted
$ kubectl get pvc
NAME          STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
local-pvc-1   Bound    pvc-04601457-1ff9-4c53-9817-643e62fe01e2   1Gi        RWO            local-path     11m
$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                 STORAGECLASS   REASON   AGE
pvc-04601457-1ff9-4c53-9817-643e62fe01e2   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/local-pvc-1   local-path              3m11s

删除 pvc 后 pv 会先释放，释放结束后清空资源 

$ kubectl delete pvc local-pvc-1
persistentvolumeclaim "local-pvc-1" deleted
$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS     CLAIM                 STORAGECLASS   REASON   AGE
pvc-04601457-1ff9-4c53-9817-643e62fe01e2   1Gi        RWO            Delete           Released   default/local-pvc-1   local-path              3m47s
$ kubectl get pv
No resources found

回收策略（Reclaim Policy）

回收策略告诉集群，当用户删除 PVC 对象时， 从 PVC 中释放出来的 PV 将被如何处理。 ● 删除（Delete） 如果没有指定，默认为 Delete 当 PVC 被删除时，关联的 PV 对象也会被自动删除。 ● 保留（Retain） 当 PVC 对象被删除时，PV 卷仍然存在，数据卷状态变为"已释放(Released)"。 此时卷上仍保留有数据，该卷还不能用于其他 PVC。需要手动删除 PV。

参考文档： https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/storage/storage-classes/ https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/storage/storage-classes/#volume-binding-mode https://rancher.com/docs/k3s/latest/en/storage/

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