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k8s-14 存储之volumes

news 2026/2/10 19:19:33

Volumes配置管理

容器中的文件在磁盘上是临时存放的，这给容器中运行的特殊应用程序带来一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet 将重新启动容器，容器中的文件将会丢失因为容器会以干净的状态重建。其次，当在一个 Pod 中同时运行多个容器时，常常需要在这些容器之间共享文件。 Kubernetes 抽象出 Volume 对象来解决这两个问题。
Kubernetes 卷具有明确的生命周期,与包裹它的 Pod 相同。因此，卷比 Pod 中运行的任何容器的存活期都长，在容器重新启动时数据也会得到保留。当然，当个Pod 不再存在时，卷也将不再存在。也许更重要的是，Kubernetes 可以支持许多类型的卷，Pod 也能同时使用任意数量的卷
卷不能挂载到其他卷，也不能与其他卷有硬链接。 Pod 中的每个容器必须独立地指定每个卷的挂载位置。

emptyDir卷
当 Pod 指定到某个节点上时，首先创建的是一个 emptyDir 卷，并且只要 Pod 在该节点上运行，卷就一直存在。就像它的名称表示的那样，卷最初是空的。尽管Pod 中的容器挂载 emptyDir 卷的路径可能相同也可能不同，但是这些容器都可以读写emptyDir 卷中相同的文件。当 Pod 因为某些原因被从节点上删除时emptyDir 卷中的数据也会永久删除。

emptyDir 的使用场景:
缓存空间，例如基于磁盘的归并排序为耗时较长的计算任务提供检查点，以便任务能方便地从崩溃前状态恢复执行。在Web 服务器容器服务数据时，保存内容管理器容器获取的文件。
默认情况下，emptyDir 卷存储在支持该节点所使用的介质上;这里的介质可以是磁盘或SSD 或网络存储，这取决于您的环境。但是，您可以将emptyDir.medium 字段设置为“Memory”，以告诉 Kubernetes 为您安装tmpfs (基于内存的文件系统)。虽然tmpfs 速度非常快，但是要注意它与磁盘不同。tmpfs 在节点重启时会被清除，并且您所写入的所有文件都会计入容器的内存消耗，受容器内存限制约束。

emptydir缺点:
不能及时禁止用户使用内存。虽然过1-2分钟kubelet会将Pod挤出，但是这个时间内，其实对node还是有风险的;
影响kubernetes调度，因为empty dir并不涉及node的resources，这样会造成Pod“偷偷”使用了node的内存，但是调度器并不知晓;用户不能及时感知到内存不可用

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hostpath卷

hostPath 卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到您的 Pod 中，虽然这不是大多数 Pod需要的，但是它为一些应用程序提供了强大的逃生舱。
hostPath 的一些用法有:运行一个需要访问 Docker 引擎内部机制的容器挂载 /ar/lib/docker 路径在容器中运行 cAdvisor 时，以 hostPath 方式挂载 /sys。允许 Pod 指定给定的 hostPath 在运行 Pod 之前是否应该存在，是否应该创建以及应该以什么方式存在。

适合做监控类的

empitydir卷：使用生命周期适合pod 相同，pod 没了数据也就没了不是真正持久化到磁盘上

hostpath卷：是直接持久化到pod 所在的节点，为应用程序提供了一个强大的逃生舱，不会因为Pod被删除之后数据就丢了

当使用这种类型的卷时要小心，因为:具有相同配置(例如从 podTemplate 创建)的多个 Pod 会由于节点上文件的不同而在不同节点上有不同的行为。
当 Kubernetes 按照计划添加资源感知的调度时，这类调度机制将无法考虑由 hostPath 使用的资源。
基础主机上创建的文件或目录只能由 root 用户写入。!您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或者修改主机上的文件权限以便容器能够写入 hostPath 卷。

nfs卷

配置nfsserver

需要在所有k8s节点上安装nfs-utils软件包
yum install -y nfs-utils

没有安装会有以下错误

持久卷

PersistentVolume (持久卷，简称PV) 是集群内，由管理员提供的网络存的一部分。就像集群中的节点一样，PV也是集群中的一种资源。它也像Volume一样，是一种volume插件，但是它的生命周期却是和使用它的Pod相互独立的。PV这个API对象，捕获了诸如NFS、ISCSI、或其他云存储系统的实现细节。
PersistentVolumeClaim (持久卷声明，简称PVC)是用户的一种存储请求。它和Pod类似，Pod消耗Node资源，而PVC消耗PV资源。Pod能够请求特定的资源 (如CPU和内存)。PVC能够请求指定的大小和访问的模式(可以被映射为一次读写或者多次只读)。
有两种PV提供的方式:静态和动态。
静态PV: 集群管理员创建多个PV，它们携带着真实存储的详细信息，这些存储对于集群用户是可用的。它们存在于Kubernetes API中，并可用于存储使用。
动态PV: 当管理员创建的静态PV都不匹配用户的PVC时，集群可能会尝试专门地供给volume给PVC。这种供给基于StorageClass。
PVC与PV的绑定是一对一的映射。没找到匹配的PV，那么PVC会无限期得处于unbound未绑定状态。

使用
Pod使用PVC就像使用volume一样。集群检查PVC，查找绑定的PV，并映射PV给Pod。对于支持多种访问模式的PV，用户可以指定想用的模式。一旦用户拥有了一个PVC，并且PVC被绑定，那么只要用户还需要，PV就一直属于这个用户。用户调度Pod，通过在Pod的volume块中包含PVC来访问PV。
当用户使用PV完毕后，他们可以通过API来删除PVC对象。当PVC被删除后，对应的PV就被认为是已经是“released”了，但还不能再给另外一个PVC使用。前一个PVC的属于还存在于该PV中，必须根据策略来处理掉。
释放
回收PV的回收策略告诉集群，在PV被释放之后集群应该如何处理该PV。当前，PV可以被Retained (保留)、Recycled (再利用)或者Deleted (删除)。保留允许手动地再次声明资源。对于支持删除操作的PV卷，删除操作会从Kubernetes中移除PV对象，还有对应的外部存储 (如AWS EBS，GCE PD，Azure Disk，或者Cinder volume) 。动态供给的卷总是会被删除。

配置nfs输出目录