Kubernetes-PersistentVolumeClaim(PVC)介绍
阅读原文时间:2023年07月10日阅读:3

1 PVC介绍

  PVC是用户层面,作为对存储资源的需求申请,主要包括了存储空间大小、访问模式、PV的选择条件、存储类别等信息的设置。

2 PVC的参数详解

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc1
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: nfs-stoarge
  selector:
      matchLabels:
        pv: test-pv1
  1. spec.accessModes:访问模式;描述用户应用对存储资源的访问权限。
  • RWO:ReadWriteOnce,仅允许单个节点挂载进行读写;
  • ROX:ReadOnlyMany,允许多个节点挂载且只读;
  • RWX:ReadWriteMany,允许多个节点挂载进行读写;
  1. spec.resources.requests.storage:资源请求的存储大小;
  2. spec.storageClassName:存储卷模式,指定一个StorageClass资源对象的名称,具有特定类别的PV只能与请求了该类别的PVC进行绑定;(动态存储);当然,也可以设置为spec.storageClassName=“”,未设置特定类型的PV只能与不请求任何类型的PVC进行绑定(静态存储)。
  3. spec.selector.matchLabels: PV的选择条件,可以通过标签匹配进行PV绑定;也可以通过spec.selector.matchExpressions进行条件标签描述;

3 PVC的生命周期

$ kubectl get pvc

PVC一共也有4个生命周期阶段:Available/Bound/Released/Failed

  • Available: 可用状态,无PV绑定;
  • Bound:绑定状态,已经和某个PV绑定;
  • Released:释放状态,被绑定的PV已删除,资源释放,但没有被集群回收;
  • Failed:失败状态,自动资源回收失败;

4 PVC的常用命令

  1. 创建(yaml的方式)

    $ kubectl create -f pvc.yaml

  2. 删除

    $ kubectl delete pvc pvc_name

  3. 查看所有PVC

    $ kubectl get pvc

  4. 查看某个PVC

    $ kubectl get pvc pvc_name

  5. 查看详情

    $ kubectl describe pvc pvc_name

    注意: 若在某个命名空间下,以上命令可以加上-n ns_name

5 PVC和PV的绑定

by 《k8s 权威指南》

其实,使用共享存储就几步:

Pod(Deployment等配置好PVC)—>PVC—>PV—>存储资源。

  1. 资源供应

    PVC使用存储资源可以通过静态绑定或者动态绑定,静态模式就是集权管理员预先创建对应的PV对存储特性进行设置;动态模式就是集权管理员预先创建好StorageClass资源对后端存储进行描述,PVC创建时对存储类型进行声明,PVC创建后,k8s会自动创建合适的PV与PVC进行绑定。

  2. 资源绑定

    创建好PVC后,PVC会在已存在的PV中选择合适的PV进行绑定(可以通过标签进行特定绑定,也可以不通过标签,系统会自动选择合适(容量大小等参数)的PV进行绑定。),绑定成功,状态变成Bound,且该PV被对应的PVC独占绑定,不可以再被其他PVC绑定,除非该PVC释放。若在k8s系统中没有找到合适的PV,则PVC一直处于Pending状态。

  3. 资源使用

    在Deployment等资源中,通过spec.template.spec.volumes:进行PVC挂载路径设置。

    spec:
    tempeate:
    spec:
    containers:
    - name: container1
    image: image1
    volumeMounts:
    - name: volume1
    mountPath: /data/dir1
    volumes:
    - name: volume1
    persistentVolumeClaim:
    claimName: pvc1

  4. 资源释放

    删除PVC,与该PVC绑定的PV状态就会变成“Released”,该PVC在存储设备上的数据删除后,对应的PV才能与其他的PVC进行绑定。

  5. 资源回收

    PV中可以通过spec.persistentVolumeReclaimPolicy设置回收策略,这个主要用于绑定的PVC删除后,资源释放后如何处理该PVC在存储设备上写入的数据。

  • Retain:保留,删除PVC后,PV保留数据;

  • Recycle:回收空间,删除PVC后,简单的清除文件;(NFS和HostPath存储支持)

  • Delete:删除,删除PVC后,与PV相连接的后端存储会删除数据;(AWS EBS、Azure Disk、Cinder volumes、GCE PD支持)

      我们可以通过标签的方式,将pvc绑定到特定的pv上。需要做两步,一个是pv的yaml标签,另一步是pvc的标签匹配。

by 《k8s权威指南》

举例

  1. pv的yaml需要有metadata.labels进行标签标记;

    如:

    [root@k8s /pv_test]# vim test_pv1.yaml
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
    name: test-pv1
    labels:
    pv: test-pv1
    spec:
    capacity:
    storage: 2Mi
    accessModes:

    • ReadWriteMany
      persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
      nfs:
      path: /date-nfs/k8s
      server: 10.139.12.14
  2. pvc的yaml里需要有spec.selector.matchLabels进行标签匹配。

    [root@k8s /pvc_test]# vim test_pvc1.yaml
    #persistent Volume Claim
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
    name: test-pvc1
    namespace: t1
    spec:
    #storageClassName: managed-nfs-storage
    accessModes:
    - ReadWriteMany
    resources:
    requests:
    storage: 1Mi
    selector:
    matchLabels:
    pv: test-pv1

  • 创建pv和pvc

    $ kubectl create -f test_pv.yaml

    $ kubectl create -f test_pvc.yaml

  • 查看pv

    $ kubectl get pv test-pv1

  • 查看pvc

    $ kubectl get pvc test-pvc1

    我们可以看出test-pvc1持久卷声明绑定到了test-pv1这个持久卷上了。

除了pvc绑定手动创建pv的方式,我们还可以通过动态卷配置StorageClass跳过手动pv的方式。

by 《k8s权威指南》

  1. 我们先要创建一个StorageClass资源。

    [root@k8s /sc_test]# vim test_storageclass1.yaml
    apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1
    kind: StorageClass
    metadata:
    name: course-nfs-storage
    provisioner: fuseim.pri/ifs

  2. 然后在pvc的yaml中增加spec.storageClassName进行配置。

    [root@k8s /pvc_test]# vim test_pvc_sc.yaml
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
    name: test-pvc
    spec:
    accessModes:

    • ReadWriteMany
      storageClassName: course-nfs-storage
      resources:
      requests:
      storage: 1Mi
  • 创建StorageClass和PVC资源

    $ kubectl create -f test_storageclass1.yaml

    $ kubectl create -f test_pv_sc.yaml

  • 查看SC

    $ kubectl get sc course-nfs-storage

  • 查看SC详情

    $ kubectl describe sc course-nfs-storage

  • 查看PVC

    $ kubectl get pvc test-pvc

  • 查看PV

    $ kubectl get pv

    可以看到一个自动创建的pv,它的策略是Delete,即pvc删除后会自动删除。