Volume

1. volume概述

  • 容器上的文件生命周期同容器的生命周期一致，即容器挂掉之后，容器将会以最初镜像中的文件系统内容启动，之前容器运行时产生的文件将会丢失。

  • Pod的volume的生命周期同Pod的生命周期一致，当Pod被删除的时候，对应的volume才会被删除。即Pod中的容器重启时，之前的文件仍可以保存。

容器中的进程看到的是由其 Docker 镜像和卷组成的文件系统视图。

Pod volume的使用方式

Pod 中的每个容器都必须独立指定每个卷的挂载位置，需要给Pod配置volume相关参数。

Pod的volume关键字段如下：

  • spec.volumes：提供怎样的数据卷

  • spec.containers.volumeMounts：挂载到容器的什么路径

2. volume类型

2.1. emptyDir

1、特点

  • 会创建emptyDir对应的目录，默认为空（如果该目录原来有文件也会被重置为空）

  • Pod中的不同容器可以在目录中读写相同文件（即Pod中的不同容器可以通过该方式来共享文件）

  • 当Pod被删除，emptyDir 中的数据将被永久删除，如果只是Pod挂掉该数据还会保留

2、使用场景

  • 不同容器之间共享文件（例如日志采集等）

  • 暂存空间，例如用于基于磁盘的合并排序

  • 用作长时间计算崩溃恢复时的检查点

3、示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

2.2. hostPath

1、特点

  • 会将宿主机的目录或文件挂载到Pod中

2、使用场景

  • 运行需要访问 Docker 内部的容器；使用 /var/lib/docker 的 hostPath

  • 在容器中运行 cAdvisor；使用 /dev/cgroups 的 hostPath

  • 其他使用到宿主机文件的场景

hostPath的type字段

注意事项

  • 由于每个节点上的文件都不同，具有相同配置的 pod 在不同节点上的行为可能会有所不同

  • 当 Kubernetes 按照计划添加资源感知调度时，将无法考虑 hostPath 使用的资源

  • 在底层主机上创建的文件或目录只能由 root 写入。您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或修改主机上的文件权限以便写入 hostPath 卷

3、示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      # directory location on host
      path: /data
      # this field is optional
      type: Directory

2.3. configMap

configMap提供了一种给Pod注入配置文件的方式，配置文件内容存储在configMap对象中，如果Pod使用configMap作为volume的类型，需要先创建configMap的对象。

示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-pod
spec:
  containers:
    - name: test
      image: busybox
      volumeMounts:
        - name: config-vol
          mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-vol
      configMap:
        name: log-config
        items:
          - key: log_level
            path: log_level

2.4. cephfs

cephfs的方式将Pod的存储挂载到ceph集群中，通过外部存储的方式持久化Pod的数据（即当Pod被删除数据仍可以存储在ceph集群中），前提是先部署和维护好一个ceph集群。

示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cephfs
spec:
  containers:
  - name: cephfs-rw
    image: kubernetes/pause
    volumeMounts:
    - mountPath: "/mnt/cephfs"
      name: cephfs
  volumes:
  - name: cephfs
    cephfs:
      monitors:
      - 10.16.154.78:6789
      - 10.16.154.82:6789
      - 10.16.154.83:6789
      # by default the path is /, but you can override and mount a specific path of the filesystem by using the path attribute
      # path: /some/path/in/side/cephfs 
      user: admin
      secretFile: "/etc/ceph/admin.secret"
      readOnly: true

更多可参考 CephFS 示例。

2.5. nfs

nfs的方式类似cephfs，即将Pod数据存储到NFS集群中，具体可参考NFS示例。

2.6. persistentVolumeClaim

persistentVolumeClaim 卷用于将PersistentVolume挂载到容器中。PersistentVolumes 是在用户不知道特定云环境的细节的情况下“声明”持久化存储（例如 GCE PersistentDisk 或 iSCSI 卷）的一种方式。

参考文章：

  • https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/

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