K8S原来如此简单（七）存储

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Python实战量化交易理财系统

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hostPath卷
网络卷NFS
PV与PVC
动态模式
ConfigMap
Secret

正文

emptyDir临时卷

有些应用程序需要额外的存储，但并不关心数据在重启后仍然可用。

例如，缓存服务经常受限于内存大小，将不常用的数据转移到比内存慢、但对总体性能的影响很小的存储中。

再例如，有些应用程序需要以文件形式注入的只读数据，比如配置数据或密钥。

临时卷就是为此类用例设计的。因为卷会遵从 Pod 的生命周期，与 Pod 一起创建和删除，所以停止和重新启动 Pod 时，不会受持久卷在何处可用的限制。

下面我们就通过一个临时卷，让一个pod中的两个容器实现文件共享。

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
 name: emptydirpod 
 namespace: chesterns
spec: 
 containers: 
 - name: writeinfo 
 image: centos 
 command: ["bash","-c","for i in {1..100};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"] 
 volumeMounts: 
 - name: data 
 mountPath: /data 
 - name: readinfo
 image: centos 
 command: ["bash","-c","tail -f /data/hello"] 
 volumeMounts: 
 - name: data 
 mountPath: /data 
 volumes: 
 - name: data 
 emptyDir: {}

验证

kubectl exec emptydirpod  -c readinfo -n chesterns -- cat /data/hello

回到顶部## hostPath卷

挂载Node文件系统（Pod所在节点）上文件或者目录到Pod中的容器。通常用在Pod中容器需要访问宿主机文件的场景下。

下面通过一个yaml来实现hostPath卷

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
 name: hostpathpod 
 namespace: chesterns
spec: 
 containers: 
 - name: busybox 
 image: busybox 
 args: 
 - /bin/sh 
 - -c 
 - sleep 36000 
 volumeMounts: 
 - name: data 
 mountPath: /data 
 volumes: 
 - name: data 
 hostPath: 
 path: /tmp 
 type: Directory

验证

kubectl  apply -f hostpath.yaml
kubectl exec hostpathpod -n chesterns -- ls /datals /tmp

回到顶部## 网络卷NFS

NFS是一个主流的文件共享服务器。可以实现分布式系统中的文件统一管理。

yum install nfs-utils -y #每个Node上都要安装nfs-utils包

master上开启nfs-server

#master
vi /etc/exports 
/tmp/chesternfs *(rw,fsid=0,no\_root\_squash) 

mkdir -p /tmp/chesternfs
systemctl start nfs 
systemctl enable nfs

定义一个deployment，使用我们刚搭建的nfssever来挂载文件

apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment 
metadata: 
 name: nfsdeployment
 namespace: chesterns 
spec: 
 selector: 
 matchLabels: 
 app: nginx 
 replicas: 3 
 template: 
 metadata: 
 labels: 
 app: nginx 
 spec: 
 containers: 
 - name: nginx 
 image: nginx 
 volumeMounts: 
 - name: wwwroot 
 mountPath: /usr/share/nginx/html 
 ports: 
 - containerPort: 80 
 volumes: 
 - name: wwwroot 
 nfs: 
 server: 192.168.43.111 
 path: /tmp/chesternfs

通过新建一个a.html来验证是不是挂载进了容器

vi /tmp/chesternfs/index.html/a.html
kubectl get pod -n chesterns
kubectl exec nfsdeployment-f846bc9c4-s2598  -n chesterns -- ls /usr/share/nginx/html
curl 10.244.36.122/a.html

回到顶部## PV与PVC

我们可以将PV看作可用的存储资源，PVC则是对存储资源的需求，PV与PVC是为了方便我们对存储资源进行系统的管理而诞生的，有了pv和pvc我们就可以对我们所有的存储资源进行合理的分配。

pv的创建又分为静态模式与动态模式。

静态模式

集群管理员手工创建许多PV，在定义PV时需要将后端存储的特性进行设置。

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定义PV，声明需要5g空间

apiVersion: v1 
kind: PersistentVolume 
metadata: 
 name: chesterpv 
 namespace: chesterns
spec: 
 capacity: 
 storage: 5Gi 
 accessModes: 
 - ReadWriteMany 
 nfs: 
 path: /tmp/chesternfs 
 server: 192.168.43.111

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

RECLAIM POLICY（回收策略）：

通过pv的persistentVolumeReclaimPolicy字段设置

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，等同执行 rm -rf /tmp/chesternfs/*
Delete（删除）：与 PV 相连的后端存储同时删除

应用pv

kubectl apply -f pv.yamlkubectl describe pv chesterpv -n chesterns

PVSTATUS（状态）：

Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定
Bound（已绑定）：表示 PV 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

下面我们定义pvc，设置一样的存储空间，绑定刚刚建好的pv

apiVersion: v1 
kind: PersistentVolumeClaim 
metadata: 
 name: chesterpvc
 namespace: chesterns
spec: 
 accessModes: 
 - ReadWriteMany 
 resources: 
 requests: 
 storage: 5Gi

应用pvc

kubectl apply -f pvc.yaml
kubectl describe pvc chesterpvc -n chesterns
kubectl describe pv chesterpv -n chesterns

使用PVC，我们定义一个pod，指定挂载用的pvc

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
 name: chesterpvcpod 
 namespace: chesterns
spec: 
 containers: 
 - name: nginx 
 image: nginx:latest 
 ports: 
 - containerPort: 80 
 volumeMounts: 
 - name: www 
 mountPath: /usr/share/nginx/html 
 volumes: 
 - name: www 
 persistentVolumeClaim: 
 claimName: chesterpvc

通过以下命令应用，并验证

kubectl apply -f pvcpod.yaml
kubectl describe pod chesterpvcpod -n chesterns
kubectl describe pvc chesterpvc -n chesterns
kubectl describe pv chesterpv -n chesterns

curl 10.244.36.123/a.html

回到顶部## 动态模式

动态模式可以解放集群管理员，集群管理员无须手工创建PV，而是通过StorageClass的设置对后端存储进行描述，标记为某种类型。此时要求PVC对存储的类型进行声明，系统将自动完成PV的创建及与PVC的绑定。PVC可以声明Class为""，说明该PVC禁止使用动态模式。

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K8s需要安装插件支持NFS动态供给。

项目地址：https://github.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner/tree/master/deploy

下载并安装，需要修改其中的namespace为我们自己的chesterns

kubectl apply -f nfs-rbac.yaml # 授权访问apiserver 
kubectl apply -f nfs-deployment.yaml # 部署插件，需修改里面NFS服务器地址与共享目录 
kubectl apply -f nfs-class.yaml # 创建存储类

下面我们定义pvc绑定我们刚建的storageclass，并且新建一个pod使用我们新建的这个pvc

apiVersion: v1 
kind: PersistentVolumeClaim 
metadata: 
 name: chesterscpvc
 namespace: chesterns
spec: 
 storageClassName: "nfs-client" 
 accessModes: 
 - ReadWriteMany 
 resources: 
 requests: 
 storage: 1Gi 
--- 
apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
 name: chesterpvcscpod
 namespace: chesterns 
spec: 
 containers: 
 - name: chesterpvcscpod
 image: nginx 
 volumeMounts: 
 - name: nfs-pvc 
 mountPath: "/usr/share/nginx/html" 
 volumes: 
 - name: nfs-pvc 
 persistentVolumeClaim: 
 claimName: chesterscpvc

验证

kubectl exec chesterpvcscpod  -n chesterns -- touch /usr/share/nginx/html/aa
ll /tmp/chesternfs/

回到顶部## ConfigMap

ConfigMap 是一种配置资源，用来将非机密性的数据保存到etcd键值对中。使用时，Pods可以将其用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。

下面就来实现一个简单的ConfigMap使用案例

定义ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: game-demo
 namespace: chesterns
data:
 # 类属性键；每一个键都映射到一个简单的值
 player\_initial\_lives: "3"
 ui\_properties\_file\_name: "user-interface.properties"

 # 类文件键
 game.properties: |
 enemy.types=aliens,monsters
 player.maximum-lives=5 
 user-interface.properties: |
 color.good=purple
 color.bad=yellow
 allow.textmode=true

通过kubectl apply应用后，开始在pod中使用

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: configmap-demo-pod
 namespace: chesterns
spec:
 containers:
 - name: demo
 image: alpine
 command: ["sleep", "3600"]
 env:
 # 定义环境变量
 - name: PLAYER\_INITIAL\_LIVES # 请注意这里和 ConfigMap 中的键名是不一样的
 valueFrom:
 configMapKeyRef:
 name: game-demo # 这个值来自 ConfigMap
 key: player\_initial\_lives # 需要取值的键
 - name: UI\_PROPERTIES\_FILE\_NAME
 valueFrom:
 configMapKeyRef:
 name: game-demo
 key: ui\_properties\_file\_name
 volumeMounts:
 - name: config
 mountPath: "/config"
 readOnly: true
 volumes:
 # 你可以在 Pod 级别设置卷，然后将其挂载到 Pod 内的容器中
 - name: config
 configMap:
 # 提供你想要挂载的 ConfigMap 的名字
 name: game-demo
 # 来自 ConfigMap 的一组键，将被创建为文件
 items:
 - key: "game.properties"
 path: "game.properties"
        - key: "user-interface.properties"
 path: "user-interface.properties"

验证

kubectl apply -f configmap.yaml
kubectl apply -f configmappod.yaml

回到顶部## Secret

Secret 类似于ConfigMap但专门用于保存机密数据。下面定义一个secret

apiVersion: v1
data:
 username: YWRtaW4=
 password: MWYyZDFlMmU2N2Rm
kind: Secret
metadata:
 name: mysecret
 namespace: chesterns

应用secret

kubectl apply -f secret.yaml
kubectl get secret -n chesterns

在Pod中使用Secret

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: mypod
 namespace: chesterns
spec:
 containers:
 - name: mypod
 image: redis
 volumeMounts:
 - name: foo
 mountPath: "/etc/foo"
 readOnly: true
 volumes:
 - name: foo
 secret:
 secretName: mysecret

验证

kubectl apply -f secretpod.yaml
kubectl get pod -n chesternskubectl exec mypod  -n chesterns -- ls /etc/foo

C#/.net/.net core QQ群：953553560

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