使用nfs在k8s集群中实现持久化存储
准备NFS服务192.168.1.244
$ yum -y install nfs-utils rpcbind
$ systemctl start nfs-server rpcbind
$ systemctl enable nfs-server rpcbind
$ mkdir -p /data/k8s
$ cd /data/k8s
$ echo 11111111 > index.html
$ vim /etc/exports
/data/k8s *(rw,async,no_root_squash)
$ systemctl restart nfs-server
$ exportfs -arv
客户端测试,所有k8s节点都要安装nfs客户端
$ yum -y install nfs-utils rpcbind
$ systemctl start nfs rpcbind
$ systemctl enable nfs rpcbind
$ showmount -e 192.168.1.244
创建pod直接挂载nfs服务器
apiVersion: v1kind: Podmetadata: labels: run: nginx name: podxxspec: volumes: - name: nfs nfs: server: 192.168.1.244 path: /data/k8s containers: - image: nginx name: nginx volumeMounts: - mountPath: /usr/share/nginx/html name: nfs
$ kubectl exec podxx -it bash
PV 的全称是:PersistentVolume(持久化卷),是对底层的共享存储的一种抽象,PV 由管理员进行创建和配置,它和具体的底层的共享存储技术的实现方式有关,比如 Ceph、GlusterFS、NFS 等,都是通过插件机制完成与共享存储的对接。
PVC 的全称是:PersistentVolumeClaim(持久化卷声明),PVC 是用户存储的一种声明,PVC 和 Pod 比较类似,Pod 消耗的是节点,PVC 消耗的是 PV 资源,Pod 可以请求 CPU 和内存,而 PVC 可以请求特定的存储空间和访问模式。对于真正使用存储的用户不需要关心底层的存储实现细节,只需要直接使用 PVC 即可。
Deployment/pod---->pvc---->pv---->共享存储
AccessModes(访问模式)
ReadWriteOnce(RWO):读写权限,但是只能被单个节点挂载
ReadOnlyMany(ROX):只读权限,可以被多个节点挂载
ReadWriteMany(RWX):读写权限,可以被多个节点挂载
persistentVolumeReclaimPolicy(回收策略)
Retain(保留)- 保留数据,需要管理员手工清理数据
Recycle(回收)- 清除 PV 中的数据,效果相当于执行 rm -rf /thevoluem/*
Delete(删除)- 与 PV 相连的后端存储完成 volume 的删除操作,当然这常见于云服务商的存储服务,比如 ASW EBS。
目前只有 NFS 和 HostPath 两种类型支持回收策略。当然一般来说还是设置为 Retain 这种策略保险一点。
一个 PV 的生命周期中,可能会处于4中不同的阶段
Available(可用):表示可用状态,还未被任何 PVC 绑定
Bound(已绑定):表示已经被 PVC 绑定
Released(已释放):PVC 被删除,但是资源还未被集群重新声明
Failed(失败): 表示该 PV 的自动回收失败
手动管理pv和pvc
创建顺序:后端存储---pv---pvc---pod
删除顺序:pod---pvc---pv
1、创建pv
apiVersion: v1kind: PersistentVolumemetadata: name: pv2 labels: app: nfsspec: capacity: storage: 1Gi accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle nfs: path: /data/k8s server: 192.168.1.244
2、创建pvc
kind: PersistentVolumeClaimapiVersion: v1metadata: name: pvc2-nfsspec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 1Gi selector: matchLabels: app: nfs
上述pvc会自动和具有访问模式是ReadWriteOnce、storage大于等于1Gi、标签是app: nfs的pv进行绑定
3创建pod使用pvc
apiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata: name: nfs-pvcspec: replicas: 3 template: metadata: labels: app: nfs-pvc spec: containers: - name: nginx image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 80 name: web volumeMounts: - name: www subPath: nginx1 #需要手动指定nfs服务器中的子目录,该目录会自动创建 mountPath: /usr/share/nginx/html volumes: - name: www persistentVolumeClaim: claimName: pvc2-nfs #第2步中创建的pvc
结果是:共享存储中的/data/k8s/nginx1会被挂载到上述pod中的/usr/share/nginx/html目录
使用StorageClass管理pv和pvc
通常情况下,只有pv是动态生成的(使用StatefulSet的pvc模板除外),其他的还是需要手动创建
动态生成pv需要StorageClass和nfs-client-provisioner的共同作用
1、创建nfs-client-provisioner
provisione直接使用nfs服务器
$ docker pull quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
kind: DeploymentapiVersion: extensions/v1beta1metadata: name: nfs-client-provisionerspec: replicas: 1 strategy: type: Recreate template: metadata: labels: app: nfs-client-provisioner spec: serviceAccountName: nfs-client-provisioner containers: - name: nfs-client-provisioner image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest volumeMounts: - name: nfs-client-root mountPath: /persistentvolumes env: - name: PROVISIONER_NAME value: fuseim.pri/ifs - name: NFS_SERVER value: 192.168.1.244 - name: NFS_PATH value: /data/k8s volumes: - name: nfs-client-root nfs: server: 192.168.1.244 path: /data/k8s---apiVersion: v1kind: ServiceAccountmetadata: name: nfs-client-provisioner---kind: ClusterRoleapiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1metadata: name: nfs-client-provisioner-runnerrules: - apiGroups: [""] resources: ["persistentvolumes"] verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"] - apiGroups: [""] resources: ["persistentvolumeclaims"] verbs: ["get", "list", "watch", "update"] - apiGroups: ["storage.k8s.io"] resources: ["storageclasses"] verbs: ["get", "list", "watch"] - apiGroups: [""] resources: ["events"] verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"] - apiGroups: [""] resources: ["endpoints"] verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "patch", "update"]---kind: ClusterRoleBindingapiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1metadata: name: run-nfs-client-provisionersubjects: - kind: ServiceAccount name: nfs-client-provisioner namespace: defaultroleRef: kind: ClusterRole name: nfs-client-provisioner-runner apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
2、创建StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1kind: StorageClassmetadata: name: course-nfs-storageprovisioner: fuseim.pri/ifs
3、创建pvc并动态生成pv
apiVersion: v1kind: PersistentVolumeClaimmetadata: name: test-pvc annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "course-nfs-storage"spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 500Mi
$ kubectl get pv #pv会自动生成,并和pvc绑定
4、使用上述pvc创建pod
和手动管理pv和pvc不同的是,使用StorageClass管理pv和pvc在创建pod时不用手动指定子目录,会在存储服务器根目录/data/k8s内自动生成一个随机子目录
apiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata: name: nfs-pvcspec: replicas: 3 template: metadata: labels: app: nfs-pvc spec: containers: - name: nginx image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 80 name: web volumeMounts: - name: www mountPath: /usr/share/nginx/html volumes: - name: www persistentVolumeClaim: claimName: test-pvc
经过测试,不管是手动创建一个pod,还是用deployment创建多个pod,都只能生成一个随机目录,也就是一对pvc和pv对应一个持久存储目录
5、创建StatefulSet时,直接在其pvc模板中使用StorageClas自动生成pv和pvc
$ kubectl explain StatefulSet.spec
volumeClaimTemplates <[]Object>
apiVersion: apps/v1beta1kind: StatefulSetmetadata: name: nfs-webspec: serviceName: "nginx" replicas: 2 template: metadata: labels: app: nfs-web spec: terminationGracePeriodSeconds: 10 containers: - name: nginx image: nginx ports: - containerPort: 80 name: web volumeMounts: - name: www mountPath: /usr/share/nginx/html volumeClaimTemplates: - metadata: name: www annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: course-nfs-storage spec: accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] resources: requests: storage: 1Gi
上述脚本会生成两个pvc,两个pv,两个pod,在共享存储根目录/data/k8s内会自动生成两个随机子目录,因为副本数是2
和deployment不同,有状态的应用必须每个pod有一个持久存储文件夹,不能多个pod共享一个