【K8s】Kubernetes 存储之 PersistentVolumeClaim

文摘   科技   2024-09-02 08:30   北京  

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基本介绍

在 Kubernetes 中,PersistentVolumeClaim(持久化卷声明,PVC)是一种与存储相关的资源对象,可以定义申请容量、访问模式等内容。
PVC 与 PV 共同构成了 Kubernetes 中持久存储的基础,它们之间的关系是请求与分配的关系:
  • PV 代表集群中的实际存储资源,可以是任何类型(如 NFS、iSCSI、云存储等), 包含了存储的具体实现细节,如存储位置、容量大小、访问模式等
  • PVC 是对 PV 的请求,包含了用户预期获得的存储资源的详细规格




工作原理

  • 定义对象:在 PVC 对象的资源清单中可以指定其存储类、访问模式、存储容量等配置信息
  • 创建对象:Kubernetes 按照管理员预先定义好的资源清单创建 PVC 对象
  • 绑定:当一个 PVC 对象创建后,静态模式下 Kubernetes 会寻找一个匹配的 PV 进行绑定;在动态模式下 StorageClass 会根据 PVC 的申请动态创建 PV 对象。这个过程可以是立即的,也可以是延迟的
  • 使用:PVC 对象与 PV 对象完成绑定后,Pod 就可以通过挂载 PVC 来访问持久化存储。Pod 的资源清单中会包含对 PVC 对象的引用,Kubernetes 负责将与 PVC 对象绑定的 PV 对象挂载到 Pod 的容器中
  • 销毁:当 PVC 对象被销毁时,Kubernetes 会根据 PV 的回收策略来处理 PV 对象



资源清单(示例)

# 静态存储供应模式apiVersion: v1kind: PersistentVolumeClaimmetadata:  name: demo-pvcspec:  storageClass: ""      # 确保 PVC 绑定到由管理员预先创建的 PV,而不是由 SC 动态创建的新 PV  accessModes:  - ReadWriteMany  resources:    requests:      storage: 1Gi ------------------------------------------------------------------------------# 动态存储供应模式apiVersion: v1kind: PersistentVolumeClaimmetadata:  name: demo-pvcspec:  storageClass: "demo-sc"    # 确保 PVC 绑定到由 SC 动态创建的新 PV  accessModes:  - ReadWriteMany  resources:    requests:      storage: 1Gi



相关说明

1、状态类型(Status)
PVC 对象创建后,通常会存在以下几种状态:
  • Pending:PVC 对象已被创建,但尚未绑定 PV
  • Bound:PVC 对象已成功绑定 PV
  • Lost:PVC 对象绑定的 PV 已不可用或丢失
  • Failed:PVC 对象无法满足其请求

新建 PVC 对象后,Kubernetes 会根据资源清单的声明查找处于 Available 状态的 PV 对象
  • 如果没找到, PVC 对象状态就会一直处于 Pending
  • 如果能找到,会自动将 PV 对象和 PVC 对象进行绑定,对象状态就会变为 Bound

2、可能情形
  • 如果 PVC 对象声明的容量小于 PV 对象声明的容量,PVC 对象和 PV 对象可以绑定,且容量为 PV 对象声明的容量值
  • 如果 PVC 对象声明的容量大于 PV 对象声明的容量,PVC 对象和 PV 对象无法绑定
  • 如果 PVC 对象和 PV 对象声明的 accessModes 不一致,PVC 对象和 PV 对象无法绑定

3、Pod 挂载
  • Pod 挂载 PVC 时要使用相对路径,避免使用 “ / ” 开头
  • 当多个 Pod 挂载同一个 PVC 时,可以在数据目录下设置子目录(subPath)以避免冲突
  • 当单个 Pod 要在同一个 PVC 下使用 subPath 属性时,name 需要保持一致,否则会出现报错:unmounted volumes=[data], unattached volumes=[data logs default-token-4ss5k]: timed out waiting for the condition
# deployment.yamlapiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: demo-deploymentspec:  replicas: 3  selector:    matchLabels:      app: demo-deployment  template:    metadata:      labels:        app: demo-deployment    spec:      containers:      - name: demo-container        image: demo-image:latest        ports:        - containerPort: 80...        volumeMounts:        - name: pvc                  # 错误示范:data          mountPath: /data          subPath: data        - name: pvc                  # 错误示范:logs          mountPath: /logs          subPath: logs      volumes:      - name: pvc               # 错误示范:volumes 有两个元素,分别是 data 和 logs        persistentVolumeClaim:          claimName: demo-pvc...

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