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PV和PVC
前面已经学习了使用NFS提供存储#xff0c;此时就要求用户会搭建NFS系统#xff0c;并且会在yaml配置nfs。由于kubernetes支持的存储系统有很多#xff0c;要求客户全都掌握#xff0c;显然不现实。为了能够屏蔽底层存储实现的细节#xff0c;方便用…高级存储
PV和PVC
前面已经学习了使用NFS提供存储此时就要求用户会搭建NFS系统并且会在yaml配置nfs。由于kubernetes支持的存储系统有很多要求客户全都掌握显然不现实。为了能够屏蔽底层存储实现的细节方便用户使用 kubernetes引入PV和PVC两种资源对象。
PVPersistent Volume是持久化卷的意思是对底层的共享存储的一种抽象。一般情况下PV由kubernetes管理员进行创建和配置它与底层具体的共享存储技术有关并通过插件完成与共享存储的对接。
PVCPersistent Volume Claim是持久卷声明的意思是用户对于存储需求的一种声明。换句话说PVC其实就是用户向kubernetes系统发出的一种资源需求申请。 使用了PV和PVC之后工作可以得到进一步的细分
存储存储工程师维护PV kubernetes管理员维护PVCkubernetes用户维护
PV
PV是存储资源的抽象下面是资源清单文件:
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv2
spec:nfs: # 存储类型与底层真正存储对应capacity: # 存储能力目前只支持存储空间的设置storage: 2GiaccessModes: # 访问模式storageClassName: # 存储类别persistentVolumeReclaimPolicy: # 回收策略PV 的关键配置参数说明 存储类型 底层实际存储的类型kubernetes支持多种存储类型每种存储类型的配置都有所差异 存储能力capacity
目前只支持存储空间的设置( storage1Gi )不过未来可能会加入IOPS、吞吐量等指标的配置 访问模式accessModes 用于描述用户应用对存储资源的访问权限访问权限包括下面几种方式 ReadWriteOnceRWO读写权限但是只能被单个节点挂载ReadOnlyManyROX 只读权限可以被多个节点挂载ReadWriteManyRWX读写权限可以被多个节点挂载 需要注意的是底层不同的存储类型可能支持的访问模式不同 回收策略persistentVolumeReclaimPolicy 当PV不再被使用了之后对其的处理方式。目前支持三种策略 Retain 保留 保留数据需要管理员手工清理数据Recycle回收 清除 PV 中的数据效果相当于执行 rm -rf /thevolume/*Delete 删除 与 PV 相连的后端存储完成 volume 的删除操作当然这常见于云服务商的存储服务 需要注意的是底层不同的存储类型可能支持的回收策略不同 存储类别 PV可以通过storageClassName参数指定一个存储类别 具有特定类别的PV只能与请求了该类别的PVC进行绑定 未设定类别的PV则只能与不请求任何类别的PVC进行绑定 状态status 一个 PV 的生命周期中可能会处于4中不同的阶段 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 表示 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
实验
使用NFS作为存储来演示PV的使用创建3个PV对应NFS中的3个暴露的路径。
准备NFS环境
# 创建目录
[rootmaster ~]# mkdir /root/data/{pv1,pv2,pv3} -pv# 暴露服务
[rootmaster ~]# more /etc/exports
/root/data/pv1 192.168.109.0/24(rw,no_root_squash)
/root/data/pv2 192.168.109.0/24(rw,no_root_squash)
/root/data/pv3 192.168.109.0/24(rw,no_root_squash)# 重启服务
[rootmaster ~]# systemctl restart nfs创建pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv1
spec:capacity: storage: 1GiaccessModes:- ReadWriteManypersistentVolumeReclaimPolicy: Retainnfs:path: /root/data/pv1server: 192.168.109.100---apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv2
spec:capacity: storage: 2GiaccessModes:- ReadWriteManypersistentVolumeReclaimPolicy: Retainnfs:path: /root/data/pv2server: 192.168.109.100---apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv3
spec:capacity: storage: 3GiaccessModes:- ReadWriteManypersistentVolumeReclaimPolicy: Retainnfs:path: /root/data/pv3server: 192.168.109.100# 创建 pv
[rootmaster ~]# kubectl create -f pv.yaml
persistentvolume/pv1 created
persistentvolume/pv2 created
persistentvolume/pv3 created# 查看pv
[rootmaster ~]# kubectl get pv -o wide
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS AGE VOLUMEMODE
pv1 1Gi RWX Retain Available 10s Filesystem
pv2 2Gi RWX Retain Available 10s Filesystem
pv3 3Gi RWX Retain Available 9s FilesystemPVC
PVC是资源的申请用来声明对存储空间、访问模式、存储类别需求信息。下面是资源清单文件:
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: pvcnamespace: dev
spec:accessModes: # 访问模式selector: # 采用标签对PV选择storageClassName: # 存储类别resources: # 请求空间requests:storage: 5GiPVC 的关键配置参数说明
访问模式accessModes
用于描述用户应用对存储资源的访问权限 选择条件selector 通过Label Selector的设置可使PVC对于系统中己存在的PV进行筛选 存储类别storageClassName PVC在定义时可以设定需要的后端存储的类别只有设置了该class的pv才能被系统选出 资源请求Resources 描述对存储资源的请求
实验
创建pvc.yaml申请pv
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: pvc1namespace: dev
spec:accessModes: - ReadWriteManyresources:requests:storage: 1Gi---apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: pvc2namespace: dev
spec:accessModes: - ReadWriteManyresources:requests:storage: 1Gi---apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: pvc3namespace: dev
spec:accessModes: - ReadWriteManyresources:requests:storage: 1Gi# 创建pvc
[rootmaster ~]# kubectl create -f pvc.yaml
persistentvolumeclaim/pvc1 created
persistentvolumeclaim/pvc2 created
persistentvolumeclaim/pvc3 created# 查看pvc
[rootmaster ~]# kubectl get pvc -n dev -o wide
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE VOLUMEMODE
pvc1 Bound pv1 1Gi RWX 15s Filesystem
pvc2 Bound pv2 2Gi RWX 15s Filesystem
pvc3 Bound pv3 3Gi RWX 15s Filesystem# 查看pv
[rootmaster ~]# kubectl get pv -o wide
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM AGE VOLUMEMODE
pv1 1Gi RWx Retain Bound dev/pvc1 3h37m Filesystem
pv2 2Gi RWX Retain Bound dev/pvc2 3h37m Filesystem
pv3 3Gi RWX Retain Bound dev/pvc3 3h37m Filesystem 创建pods.yaml, 使用pv
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod1namespace: dev
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:1.30command: [/bin/sh,-c,while true;do echo pod1 /root/out.txt; sleep 10; done;]volumeMounts:- name: volumemountPath: /root/volumes:- name: volumepersistentVolumeClaim:claimName: pvc1readOnly: false
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod2namespace: dev
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:1.30command: [/bin/sh,-c,while true;do echo pod2 /root/out.txt; sleep 10; done;]volumeMounts:- name: volumemountPath: /root/volumes:- name: volumepersistentVolumeClaim:claimName: pvc2readOnly: false # 创建pod
[rootmaster ~]# kubectl create -f pods.yaml
pod/pod1 created
pod/pod2 created# 查看pod
[rootmaster ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
pod1 1/1 Running 0 14s 10.244.1.69 node1
pod2 1/1 Running 0 14s 10.244.1.70 node1 # 查看pvc
[rootmaster ~]# kubectl get pvc -n dev -o wide
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES AGE VOLUMEMODE
pvc1 Bound pv1 1Gi RWX 94m Filesystem
pvc2 Bound pv2 2Gi RWX 94m Filesystem
pvc3 Bound pv3 3Gi RWX 94m Filesystem# 查看pv
[rootmaster ~]# kubectl get pv -n dev -o wide
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM AGE VOLUMEMODE
pv1 1Gi RWX Retain Bound dev/pvc1 5h11m Filesystem
pv2 2Gi RWX Retain Bound dev/pvc2 5h11m Filesystem
pv3 3Gi RWX Retain Bound dev/pvc3 5h11m Filesystem# 查看nfs中的文件存储
[rootmaster ~]# more /root/data/pv1/out.txt
node1
node1
[rootmaster ~]# more /root/data/pv2/out.txt
node2
node2生命周期
PVC和PV是一一对应的PV和PVC之间的相互作用遵循以下生命周期 资源供应管理员手动创建底层存储和PV 资源绑定用户创建PVCkubernetes负责根据PVC的声明去寻找PV并绑定 在用户定义好PVC之后系统将根据PVC对存储资源的请求在已存在的PV中选择一个满足条件的 一旦找到就将该PV与用户定义的PVC进行绑定用户的应用就可以使用这个PVC了 如果找不到PVC则会无限期处于Pending状态直到等到系统管理员创建了一个符合其要求的PV PV一旦绑定到某个PVC上就会被这个PVC独占不能再与其他PVC进行绑定了 资源使用用户可在pod中像volume一样使用pvc Pod使用Volume的定义将PVC挂载到容器内的某个路径进行使用。 资源释放用户删除pvc来释放pv 当存储资源使用完毕后用户可以删除PVC与该PVC绑定的PV将会被标记为“已释放”但还不能立刻与其他PVC进行绑定。通过之前PVC写入的数据可能还被留在存储设备上只有在清除之后该PV才能再次使用。 资源回收kubernetes根据pv设置的回收策略进行资源的回收 对于PV管理员可以设定回收策略用于设置与之绑定的PVC释放资源之后如何处理遗留数据的问题。只有PV的存储空间完成回收才能供新的PVC绑定和使用 配置存储
ConfigMap
ConfigMap是一种比较特殊的存储卷它的主要作用是用来存储配置信息的。
创建configmap.yaml内容如下
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: configmapnamespace: dev
data:info: |username:adminpassword:123456接下来使用此配置文件创建configmap
# 创建configmap
[rootmaster ~]# kubectl create -f configmap.yaml
configmap/configmap created# 查看configmap详情
[rootmaster ~]# kubectl describe cm configmap -n dev
Name: configmap
Namespace: dev
Labels: none
Annotations: noneDatainfo:
----
username:admin
password:123456Events: none接下来创建一个pod-configmap.yaml将上面创建的configmap挂载进去
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-configmapnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1volumeMounts: # 将configmap挂载到目录- name: configmountPath: /configmap/configvolumes: # 引用configmap- name: configconfigMap:name: configmap# 创建pod
[rootmaster ~]# kubectl create -f pod-configmap.yaml
pod/pod-configmap created# 查看pod
[rootmaster ~]# kubectl get pod pod-configmap -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-configmap 1/1 Running 0 6s#进入容器
[rootmaster ~]# kubectl exec -it pod-configmap -n dev /bin/sh
# cd /configmap/config/
# ls
info
# more info
username:admin
password:123456# 可以看到映射已经成功每个configmap都映射成了一个目录
# key---文件 value----文件中的内容
# 此时如果更新configmap的内容, 容器中的值也会动态更新Secret
在kubernetes中还存在一种和ConfigMap非常类似的对象称为Secret对象。它主要用于存储敏感信息例如密码、秘钥、证书等等。
首先使用base64对数据进行编码
[rootmaster ~]# echo -n admin | base64 #准备username
YWRtaW4
[rootmaster ~]# echo -n 123456 | base64 #准备password
MTIzNDU2接下来编写secret.yaml并创建Secret
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:name: secretnamespace: dev
type: Opaque
data:username: YWRtaW4password: MTIzNDU2# 创建secret
[rootmaster ~]# kubectl create -f secret.yaml
secret/secret created# 查看secret详情
[rootmaster ~]# kubectl describe secret secret -n dev
Name: secret
Namespace: dev
Labels: none
Annotations: none
Type: Opaque
Datapassword: 6 bytes
username: 5 bytes创建pod-secret.yaml将上面创建的secret挂载进去
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-secretnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1volumeMounts: # 将secret挂载到目录- name: configmountPath: /secret/configvolumes:- name: configsecret:secretName: secret# 创建pod
[rootmaster ~]# kubectl create -f pod-secret.yaml
pod/pod-secret created# 查看pod
[rootmaster ~]# kubectl get pod pod-secret -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-secret 1/1 Running 0 2m28s# 进入容器查看secret信息发现已经自动解码了
[rootmaster ~]# kubectl exec -it pod-secret /bin/sh -n dev
/ # ls /secret/config/
password username
/ # more /secret/config/username
admin
/ # more /secret/config/password
123456至此已经实现了利用secret实现了信息的编码。
