如何在Mac上使用K8s的PersistentVolume存储类？

Kubernetes PersistentVolume 存储类

什么是 PersistentVolume (PV)？

PersistentVolume（PV）是 Kubernetes 中用于持久化存储的核心概念，PV 独立于 Pod 的生命周期，即使 Pod 被删除，数据依然会保留在 PV 中，PV 允许开发者将数据存储与 Pod 解耦，提供灵活且可靠的存储解决方案，PV 的生命周期与 Pod 无关，可以手动配置或通过动态存储类（StorageClass）来创建。

PersistentVolume 的基本结构

1、Access Modes（访问模式）：定义了 Pod 如何与 PV 进行交互，主要有以下三种模式：

ReadWriteOnce（RWO）：读写模式，只能被单个 Pod 挂载为读写模式。

ReadOnlyMany（ROX）：只读模式，可以被多个 Pod 挂载为只读模式。

ReadWriteMany（RWX）：读写模式，可以被多个 Pod 挂载为读写模式。

2、Storage Class（存储类）：一种动态创建 PV 的机制，定义了 PV 的属性，包括存储类型、访问模式等，Storage Class 根据需求动态地创建 PV，使得存储管理更加灵活。

3、Capacity（容量）：定义了 PV 的容量，以 GiB 或 TiB 为单位，Pod 可以使用 PV 上的所有容量，但不会超过 PV 的限制。

4、Reclaim Policy（回收策略）：定义了当 PV 释放后的行为，主要有以下三种策略：

Retain：保留，PV 的数据会被保留，需要手动清理。

Recycle：回收，PV 的数据会被清空，重新变为可用状态。

Delete：删除，PV 的数据会被删除，PV 也会被删除。

PersistentVolume 的使用示例

以下是详细的使用步骤和示例，涉及 PV 的手动创建和使用。

步骤1：创建 PersistentVolume

创建一个 PV，指定其访问模式、容量、回收策略等属性。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mypv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
     ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: manual
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

应用 PV 配置：

kubectl apply f pv.yaml

步骤2：创建 PersistentVolumeClaim (PVC)

PVC 是用户对存储的请求，它指定了所需的存储大小、访问模式等。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
spec:
  accessModes:
     ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

应用 PVC 配置：

kubectl apply f pvc.yaml

步骤3：创建 Pod 并使用 PVC

在 Pod 配置文件中引用 PVC，为容器提供持久化存储。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
   name: mycontainer
    image: nginx
    volumeMounts:
     mountPath: "/usr/share/nginx/html"
      name: mypv
  volumes:
   name: mypv
    persistentVolumeClaim:
      claimName: mypvc

应用 Pod 配置：

kubectl apply f pod.yaml

步骤4：验证

确保 Pod 正常运行并且数据已正确挂载。

kubectl get pod mypod

查看 PVC 绑定情况：

kubectl get pvc mypvc

查看 PV 状态：

kubectl get pv mypv

存储类的使用

存储类允许管理员定义存储的动态供应策略，当 PVC 与存储类匹配时，存储系统会自动创建相应的 PV，以下是创建和使用存储类的示例。

步骤1：创建存储类

创建一个名为mystorageclass 的存储类，使用 NFS 服务器作为后端存储。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: mystorageclass
provisioner: k8ssigs/nfssubdirexternalprovisioner
parameters:
  nfsServer: nfsserver.example.com
  path: /k8svolumes
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: Immediate

应用存储类配置：

kubectl apply f storageclass.yaml

步骤2：创建 PVC 并关联存储类

创建一个 PVC，指定存储类名称。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: myapppvc
spec:
  accessModes:
     ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: mystorageclass

应用 PVC 配置：

kubectl apply f pvc.yaml

步骤3：创建 Deployment 使用 PVC

创建一个 Deployment，并将 PVC 与容器关联起来。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myappdeployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
       name: myapp
        image: myapp:v1
        ports:
         containerPort: 8080
        volumeMounts:
         mountPath: "/data"
          name: datavolume
      volumes:
       name: datavolume
        persistentVolumeClaim:
          claimName: myapppvc

应用 Deployment 配置：

kubectl apply f deployment.yaml

通过以上步骤，我们成功地为 Kubernetes 应用程序配置了持久化存储，使用 PersistentVolume、PersistentVolumeClaim 和 StorageClass，我们可以灵活地管理存储资源，并确保数据的持久性和可移植性，在实际生产环境中，建议进行详细的规划和测试，以确保存储解决方案满足应用程序的需求。