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Kubernetes 存储功能和源码深度解析(一)【zoues.com】
二月 16, 2017|OpenstackPaaS

Kubernetes 存储功能和源码深度解析(一)【zoues.com】

Kubernetes 存储功能和源码深度解析(一)【zoues.com】

概述 ##

k8s最初用于管理无状态的服务,单随着越来越多的应用迁移的k8s平台,管理存储资源成为一个非常重要的功能。

k8s使用两种资源管理存储:

* PersistentVolume(一些简称PV):由管理员添加的的一个存储的描述,是一个全局资源,包含存储的类型,存储的大小和访问模式等。它的生命周期独立于Pod,例如当使用它的Pod销毁时对PV没有影响。

  • PersistentVolumeClaim(一些简称PVC):是Namespace里的资源,描述对PV的一个请求。请求信息包含存储大小,访问模式等。

PV 和 PVC生命周期 ##

PV是k8s集群里的存储,PVC会使用PV,它们的生命周期概况如下:

Provisioning

PV可以通过两种方式提供:

* Static:

管理员在集群里创建PV资源,每个PV包含详细的真实存储的信息供PVC使用。

  • Dynamic:当集群里没有PV符合PVC请求时,集群会尝试动态生成PV。前提是管理员提供过StorageClass资源并且PVC里有StorageClass的描述。

Binding

当集群中新添加一个PVC时,k8s里的PVController(下一篇文章介绍)会试图查找最合适(存储大小和访问模式)的PV并建立绑定关系。 最合适的意思是PVC一定满足PV的要求,单也可能比PVC要求的要多,例如PVC请求5G存储,但当前最小的PV是10G,那么这个PV也会被分配给PVC。 注意一个PV只能绑定给一个PVC。

Using

Pods把PVC当做Volume(类似于Docker的Volume)使用,下面会有例子介绍怎样在Pod中使用PVC。K8s会解析Pod,PV和PVC的联系,把PV中的存储挂载到Pod中。

Releasing

当用户使用完PVC可以把它删除,绑定在其上的PV会变成“released”并准备被回收。

Reclaiming

有三种回收策略:

* Retained:PV会保持原有数据并允许用户手动回收数据。

* Recycled:删除数据(rm -rf /thevolume/*)并允许PV被绑定到其它PVC。

* Deleted: 删除数据并删除PV。

PV

PV在k8s中被实现成插件,可以非常方便的扩展新的存储类型。已经被支持的类型包含所有主流的存储方案:

* GCEPersistentDisk

* AWSElasticBlockStore

* AzureFile

* AzureDisk

* FC (Fibre Channel)

* Flocker

* NFS

* iSCSI

* RBD (Ceph Block Device)

* CephFS

* Cinder (OpenStack block storage)

* Glusterfs

* VsphereVolume

* Quobyte Volumes

* HostPath (single node testing only – local storage is not supported in any way and WILL NOT WORK in a multi-node cluster)

* VMware Photon

PV 资源描述

每个PV里包含一个spec和status

apiVersion: v1    kind: PersistentVolume    metadata:      name: pv0003    spec:      capacity:        storage: 5Gi      accessModes:        - ReadWriteOnce      persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle      nfs:        path: /tmp        server: 172.17.0.2

Capacity

通过capacity给PV设置特定的大小。

Access Modes

k8s不会真正检查存储的访问模式或根据访问模式做访问限制,只是对真实存储的描述,最终的控制权在真实的存储端。目前支持三种访问模式:

* ReadWriteOnce – PV以 read-write 挂载到一个节点

* ReadOnlyMany – PV以read-only方式挂载到多个节点

* ReadWriteMany – PV以read-write方式挂载到多个节点

Reclaim

当前支持的回收策略:

* Retain – 允许用户手动回收

* Recycle – 删除PV上的数据 (“rm -rf /thevolume/*”)

* Delete – 删除PV

Phase

  • Available – PV可以被使用
  • Bound – PV被绑定到PVC
  • Released – 被绑定的PVC被删除,可以被Reclaim
  • Failed – 自动回收失败

PVC资源描述

每个PVC里包含一个spec和status,访问模式和请求的大小类似于PV。

kind: PersistentVolumeClaim  apiVersion: v1  metadata:    name: myclaim  spec:    accessModes:      - ReadWriteOnce    resources:      requests:        storage: 8Gi

Phase

* Pending – 等待可用的PV

* Bound – PV被绑定到PVC

* Lost – 找不到绑定的PV

实例

运行实例

通过命令行添加如下三个资源:

1. 添加PV

“`

apiVersion: v1

kind: PersistentVolume

metadata:

name: pv

spec:

capacity:

storage: 5Gi

accessModes:

– ReadWriteOnce

– ReadWriteMany

– ReadOnlyMany

nfs:

path: /var/nfsshare/v1

server: 172.16.51.58

persistentVolumeReclaimPolicy: Delete

2. 添加PVC

apiVersion: v1

kind: PersistentVolumeClaim

metadata:

name: myclaim

namespace: test

spec:

accessModes:

– ReadWriteOnce

resources:

requests:

storage: 5Gi

3. 添加Pod

kind: Pod

apiVersion: v1

metadata:

name: mypod

spec:

containers:

– name: myfrontend

image: dockerfile/nginx

volumeMounts:

– mountPath: "/var/www/html"

name: mypd

volumes:

– name: mypd

persistentVolumeClaim:

claimName: myclaim

“`

查看PV和PVC资源状态

当实例正常运行以后查看各个资源的状态

1. PV 状态变成Bound

“`

status:

phase: Bound

2. PVC 状态变成Bound

volumeName: pv3

status:

accessModes:

– ReadWriteOnce

– ReadWriteMany

– ReadOnlyMany

capacity:

storage: 5Gi

phase: Bound

“`

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