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Kubernets volume

程序员文章站 2022-05-21 09:11:06
...

原文: https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/

容器中的文件是短暂存在的，这会导致一定的问题。首先，当容器挂掉之后，kubelete会重启他，但是文件会丢失掉；其次，在一个pod中运行的各个容器经常需要共享文件。kubernetes的volume就是用来解决这些问题的。

背景

docker也有volume的概念，但是有点松散和缺乏管理。在Docker里，一个volume简单来说就是磁盘上或者另外一个容器中的目录，没有生命周期管理，而且直到最近也只支持本地磁盘的volume。Docker能支持volume driver，但是实用性很受限（docker 1.7 每个容器只支持一种volume driver，而且不能给volume传递参数）。

一个kubernetes的volume，有非常明确的跟Pod一样的生命周期。因此，一个volume比同一个pod中的所有容器都活得长，而且数据是不受容器重启影响的。当然，pod没了，volume也就没了。可能比这更重要的是，kubernetes支持多种类型的volumes,而且一个pod可以同时使用多种voluems。

本质上来说，一个vlomue就是一个目录，可能在里面放了一些数据，这个目录可以被pod里的容器访问。致于这个目录哪儿来的，他背后是什么设备，他的内容是啥，这就要看具体是哪种类型的volume了。
要使用一个volume，需要pod声明提供什么volume(使用spec.volumes字段) 和挂载到哪些容器中 (使用spec.containers.volumeMounts字段).
容器里的进程看到的文件系统，是由docker镜像和volumes组合起来的。Docker镜像是文件系统的root，而其他volumes都是挂载在某个具体的目录上。volumes不能挂载到其他volumes中，也不能有指向其他volume的hard link. Pod中的每个容器必须单独制定挂载那个volume。

TL;DR:

k8s的volume就是好就是好就是好.

Volume类型

kubernets支持这些volume类型:

  • emptyDir
  • hostPath
  • gcePresistentDisk
  • awsElasticBlockStore
  • nfs
  • iscsi
  • flocker
  • glusterfs
  • rbd
  • cephfs
  • gitRepo
  • secret
  • persistentVolumeClaim
  • downwardAPI
  • azureFileVolume
  • azureDisk
  • vsphereVolume
  • Quobyte
  • PortworxVolume
  • ScaleIO
    欢迎你们贡献其他的类型。

emptyDir

emptyDir volume是在Pod被分配到一个Node上之后，最先创建出来的，而且一只存在到Pod不在这个node上了为止。 看名字就看得出来，他是一个空目录。该pod中的容器都可以在emptyDir volume中读写到相同的文件，尽管这个volume可能被挂载在不同容器的不同目录。 当一个Pod不管什么原因被从所在的Node上移除了，emptyDir里的数据也就被永久删除了。 NOTE: 如果仅仅是容器挂掉了，不会导致pod被从node上移除，所以enmptyDir中的数据还是安全的。

一些常见的用途:

  • scratch space, such as for a disk-based merge sort
  • 长时间计算的检查点用来从crash中恢复
  • holding files that a content-manager container fetches while a webserver container serves the data

默认来说，emptyDir volume存储在哪儿是看你的机器的，可能是普通磁盘，可能是SSD，也可能是网络存储，主要看你的环境。但是，你也可以通过把 emptryDir.medium 的值改成 “Memory”, 这样kubernets就会给你挂个tmpfs (基于RAM的文件系统)。虽然tmpfs很快，但是不像磁盘，当机器重启之后，就没了，而且你消耗的空间还要算在容器的内存限制里。

Example Pod

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:   
  name: test-pd 
spec:   
  containers:   
  - image: gcr.io/google_containers/test-webserver     
    name: test-container     
    volumeMounts:     
    - mountPath: /cache      
      name: cache-volume   
  volumes:   
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

hostPath

hostPath volume 挂载一个宿主机上的目录到你的Pod里。 这可能不是大多是Pod需要用到的，但是他为某些应用提供了一个途径。
举个例子，可以这么用:

  • 运行一个容器可能要访问docker内部的什么东西，可以把/var/lib/docker挂进去
  • 在一个容器里运行cAdvisor, 把/dev/cgroups挂进去

注意点:
相同配置的pod(必须用podTemplate创建出来的)可能在不同node上的行为不一样，因为不同node上的同一目录上中文件内容不一样。当kubernetes在做调度的时候，如果需要考虑资源情况的话，是管不到hostPath里使用的资源的宿主机上的root用户创建的目录只能被root用户操作。你可能需要在容器里也用root用户运行，或者在宿主机上修改对应目录的权限。

ExamplePod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
    -image: [gcr.io/google_containers/test-webserver](http://gcr.io/google_containers/test-webserver)
     name: test-container
     volumeMounts:
        -mountPath: /test-pd
         name: test-volume
   volumes:
      -name: test-volume
       hostPath: # directory location on host
       path: /data

gcePersistentDisk

gcePersistentDisk volume挂载一个Goole Compute Engine（GCE）的 PersistentDisk 到你的pod中。
反正用不到，先不管了。

awsElasticBlockStore

反正也用不到，先不管了

nfs

nfs volume允许一个NFS挂载到你的pods里。不像emptyDir一样会在Pod移除时被擦除掉，nfs volume的内容是受保护的，不会被干掉，只是被unmount掉而已。这就是说，一个NFS volume可以预填充数据，而且这些数据可以在不同pod之间使用。NFS可以同时被多个writer挂载。
有点意思，看个例子:
https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/master/examples/volumes/nfs

iscsi, flocker，glusterfs，rbd，cephfs都用不到，先不管了

gitRepo

gitRepo volume是一个用来展示volume插件能力的例子.他会挂载一个空目录，并且clone一个git库进来供pod使用。在不远的将来，这样的volume们可能会改成更解耦的模型，而不是扩展kubernets的API。

来看个例子:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: server
spec:
    containers:
      -image: nginxname:nginx
        volumeMounts:
          -mountPath: /mypath
          name: git-volume
    volumes:
        -name: git-volume
         gitRepo:
            repository: "[email protected]:me/my-git-repository.git"
            revision: "22f1d8406d464b0c0874075539c1f2e96c253775"

secret

secret volume是用来给pod传递敏感信息的，比如密码。你可以用kubernets API存储秘密信息，然后他们当成文件挂载到需要使用他们的Pod中，这样就可以避免直接跟kubernets发生联系。secret volumes是基于tmpfs的，所以它们永远不会被写到持久化存储上。

提示: 你需要在使用之前先通过kubernets API创建一个secret

persistentVolumeClaim

persistentVolumeClaim volume是用来挂载一个PersitentVolume到pod中的。PersistentVolume是一种让用户在不需要关心具体细节的情况下申请耐用存储（比如GCE PersistentDisk, 或者 ISCSI volume）的方式。

downwardAPi, FlexVolume, AzureFileVolume, AzureDiskVolum, vsphereVolume, Quobyte, PortworxVolume, ScaleIO 先不管了

使用子路径

有些时候，在一个pod中的一个volume可能有多种用途。volumeMounts.subPath 属性可以用来指定一个volume的子路径而不是他的根目录。
来看个例子, 这个例子是一个运行LAMP的pod，使用了一个共享的volume. html内容映射到他的html目录，数据库映射到mysql目录。请看:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-lamp-site
spec:
    containers:
    - name: mysql
      image: mysql
      volumeMounts:
      - mountPath: /var/lib/mysql
        name: site-data
        subPath: mysql
    - name: php
      image: php
      volumeMounts:
      - mountPath: /var/www/html
        name: site-data
        subPath: html
    volumes:
    - name: site-data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-lamp-site-data

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