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k8s的数据存储
概述
在前面已经提到,容器的生命周期可能很短,会被频繁的创建和销毁。那么容器在销毁的时候,保存在容器中的数据也会被清除。这种结果对用户来说,在某些情况下是不乐意看到的。为了持久化保存容器中的数据,kubernetes引入了Volume的概念。
Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录,它被定义在Pod上,然后被一个Pod里面的多个容器挂载到具体的文件目录下,kubernetes通过Volume实现同一个Pod中不同容器之间的数据共享以及数据的持久化存储。Volume的生命周期不和Pod中的单个容器的生命周期有关,当容器终止或者重启的时候,Volume中的数据也不会丢失。
有的Volume和Pod有关系 有的没有关系
• kubernetes的Volume支持多种类型,比较常见的有下面的几个:
- 简单存储:EmptyDir、HostPath、NFS。
- 高级存储:PV、PVC。
- 配置存储:ConfigMap、Secret。
基本存储
EmptyDir
概述
EmptyDir是最基础的Volume类型,一个EmptyDir就是Host上的一个空目录。
EmptyDir是在Pod被分配到Node时创建的,它的初始内容为空,并且无须指定宿主机上对应的目录文件,因为kubernetes会自动分配一个目录,当Pod销毁时,EmptyDir中的数据也会被永久删除。
EmptyDir的用途如下:
- 临时空间,例如用于某些应用程序运行时所需的临时目录,且无须永久保留。
- 一个容器需要从另一个容器中获取数据的目录(多容器共享目录)。
接下来,通过一个容器之间的共享案例来使用描述一个EmptyDir。
在一个Pod中准备两个容器nginx和busybox,然后声明一个volume分别挂载到两个容器的目录中,然后nginx容器负责向volume中写日志,busybox中通过命令将日志内容读到控制台。
创建Pod
• 创建volume-emptydir.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: volume-emptydir
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
- name: logs-volume
mountPath: /var/log/nginx
- name: busybox
image: busybox:1.30
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令,动态读取指定文件
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到busybox容器中的对应目录,该目录为/logs
- name: logs-volume
mountPath: /logs
volumes: # 声明volume,name为logs-volume,类型为emptyDir
- name: logs-volume
emptyDir: {
}
• 创建Pod:
kubectl create -f volume-emptydir.yaml
2.1.3 查看Pod
• 查看Pod:
kubectl get pod volume-emptydir -n dev -o wide
2.1.4 访问Pod中的Nginx
• 访问Pod中的Nginx:
curl 10.244.2.2
2.1.5 查看指定容器的标准输出
• 查看指定容器的标准输出:
kubectl logs -f volume-emptydir -n dev -c busybox
HostPath
概述
我们已经知道EmptyDir中的数据不会被持久化,它会随着Pod的结束而销毁,如果想要简单的将数据持久化到主机中,可以选择HostPath。
HostPath就是将Node主机中的一个实际目录挂载到Pod中,以供容器使用,这样的设计就可以保证Pod销毁了,但是数据依旧可以保存在Node主机上。
创建Pod
• 创建volume-hostpath.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: volume-hostpath
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
- name: logs-volume
mountPath: /var/log/nginx
- name: busybox
image: busybox:1.30
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令,动态读取指定文件
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到busybox容器中的对应目录,该目录为/logs
- name: logs-volume
mountPath: /logs
volumes: # 声明volume,name为logs-volume,类型为hostPath
- name: logs-volume
hostPath:
path: /root/logs
type: DirectoryOrCreate # 目录存在就使用,不存在就先创建再使用
type的值的说明:
- DirectoryOrCreate:目录存在就使用,不存在就先创建后使用。
- Directory:目录必须存在。
- FileOrCreate:文件存在就使用,不存在就先创建后使用。
- File:文件必须存在。
- Socket:unix套接字必须存在。
- CharDevice:字符设备必须存在。
- BlockDevice:块设备必须存在。
创建Pod:
kubectl create -f volume-hostpath.yaml
2.2.3 查看Pod
• 查看Pod:
kubectl get pod volume-hostpath -n dev -o wide
2.2.4 访问Pod中的Nginx
• 访问Pod中的Nginx:
curl 10.244.2.3
2.2.5 去node节点找到hostPath映射的目录中的文件
• 需要到Pod所在的节点(k8s-node2)查看hostPath映射的目录中的文件:
ls /root/logs
同样的道理,如果在此目录中创建文件,到容器中也是可以看到的。
volumes和Pod部署在同一个节点上
NFS
概述
HostPath虽然可以解决数据持久化的问题,但是一旦Node节点故障了,Pod如果转移到别的Node节点上,又会出现问题,此时需要准备单独的网络存储系统,比较常用的是NFS和CIFS。
NFS是一个网络文件存储系统,可以搭建一台NFS服务器,然后将Pod中的存储直接连接到NFS系统上,这样,无论Pod在节点上怎么转移,只要Node和NFS的对接没有问题,数据就可以成功访问。
直接将volume连接到NFS系统 一般nfs都是做成高可用的集群
搭建NFS服务器
- 首先需要准备NFS服务器,这里为了简单,直接在Master节点做NFS服务器。
# 在Master节点上安装NFS服务器:
yum install -y nfs-utils rpcbind
# 准备一个共享目录:
mkdir -pv /root/data/nfs
# 将共享目录以读写权限暴露给192.168.18.0/24网段中的所有主机:
vim /etc/exports
/root/data/nfs 192.168.18.0/24(rw,no_root_squash) #其他的服务器地址
# 修改权限:
chmod 777 -R /root/data/nfs
# 加载配置:
exportfs -r
# 启动nfs服务:
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
systemctl start nfs
systemctl enable nfs
# 在Master节点测试是否挂载成功:
showmount -e 192.168.18.100
- 接下来 要在Node节点上都安装NFS服务器,目的是为了Node节点可以驱动NFS设备 而不是像master一样安装NFS服务
# 在Node节点上安装NFS服务,不需要启动
yum -y install nfs-utils
# 在Node节点测试是否挂载成功:
showmount -e 192.168.18.100
# 高可用备份方式,在所有节点执行如下的命令:
mount -t nfs 192.168.18.100:/root/data/nfs /mnt
- 创建Pod
创建volume-nfs.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: volume-nfs
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
- name: logs-volume
mountPath: /var/log/nginx
- name: busybox
image: busybox:1.30
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令,动态读取指定文件
volumeMounts: # 将logs-volume挂载到busybox容器中的对应目录,该目录为/logs
- name: logs-volume
mountPath: /logs
volumes: # 声明volume
- name: logs-volume
nfs:
server: 192.168.18.100 # NFS服务器地址
path: /root/data/nfs # 共享文件路径
# 创建Pod:
kubectl create -f volume-nfs.yaml
# 查看Pod
# 查看Pod:
kubectl get pod volume-nfs -n dev
# 查看nfs服务器上共享目录
# 查看nfs服务器上共享目录:
ls /root/data/nfs
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