NFS PersistentVolume(11)
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:2

一、部署nfs服务端

1、需在 k8s-master 节点上搭建了一个 NFS 服务器,目录为 /nfsdata:

yum install -y nfs-utils rpcbind
vim /etc/exports
/nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)

2、保存配置文件后,执行如下操作:

  在服务端创建对应的目录和赋予权限:

mkdir /nfsdata
chmod 777 /nfsdata

3、启动rpcbind和nfs服务:

systemctl start rpcbind && systemctl enable rpcbind
systemctl start nfs && systemctl enable nfs

4、每个node安装nfs工具

yum install -y nfs-utils

5、每个node查询NFS服务器

showmount -e nfs-ip

二、 NFS PersistentVolume

1、创建PV

(1)下面创建一个PV mypv1,配置文件nfs-pv1.yml如下:

[root@ren7 yaml]# cat nfs-pv1.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: mypv1
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: nfs
nfs:
path: /nfsdata/pv1 #需要创建pv1目录,否则pod起不来
server: 192.168.11.7

  ① capacity 指定 PV 的容量为 1G。

  ② accessModes 指定访问模式为 ReadWriteOnce,支持的访问模式有:

  ReadWriteOnce – PV 能以 read-write 模式 mount 到单个节点。

  ReadOnlyMany – PV 能以 read-only 模式 mount 到多个节点。

  ReadWriteMany – PV 能以 read-write 模式 mount 到多个节点。

  ③ persistentVolumeReclaimPolicy 指定当 PV 的回收策略为 Recycle,支持的策略有:

  Retain – 需要管理员手工回收。

  Recycle – 清除 PV 中的数据,效果相当于执行 rm -rf /thevolume/*

  Delete – 删除 Storage Provider 上的对应存储资源,例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk、OpenStack Cinder Volume 等。

  ④ storageClassName 指定 PV 的 class 为 nfs。相当于为 PV 设置了一个分类,PVC 可以指定 class 申请相应 class 的 PV。

  ⑤ 指定 PV 在 NFS 服务器上对应的目录。

  注意要做storage-provider段要提前建好文件夹

[root@ren7 nfsdata]# pwd
/nfsdata
[root@ren7 nfsdata]# mkdir pv1
[root@ren7 nfsdata]# ls
pv1

(2)创建 mypv1:

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f nfs-pv1.yml
persistentvolume/mypv1 created
[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Recycle Available nfs 9s

  STATUS 为 Available,表示 mypv1 就绪,可以被 PVC 申请。

2、创建PVC

(1)接下来创建 PVC mypvc1,配置文件 nfs-pvc1.yml 如下:

  注意:

  1)storageClassName需要与上面定义的pv保持一致!

  2)各个节点都需要下载nfs-utils

[root@ren7 yaml]# cat nfs-pvc1.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: mypvc1
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 1Gi
storageClassName: nfs

  PVC 就很简单了,只需要指定 PV 的容量,访问模式和 class。

(2)创建 mypvc1:

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f nfs-pvc1.yml
persistentvolumeclaim/mypvc1 created
[root@ren7 yaml]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
mypvc1 Bound mypv1 1Gi RWO nfs 10s
[root@ren7 yaml]#
[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Recycle Bound default/mypvc1 nfs 161m

  从 kubectl get pvc 和 kubectl get pv 的输出可以看到 mypvc1 已经 Bound 到 mypv1,申请成功。

3、pod使用PVC

(1)接下来就可以在 Pod 中使用存储了,Pod 配置文件 pod1.yml 如下:

[root@ren7 yaml]# cat pod1.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mypod1
spec:
containers:
- name: mypod1
image: reg.yunwei.com/learn/busybox:latest
args:
- /bin/sh
- -c
- sleep 30000
volumeMounts:
- mountPath: "/mydata"
name: mydata
volumes:
- name: mydata
persistentVolumeClaim:
claimName: mypvc1

  与使用普通 Volume 的格式类似,在 volumes 中通过 persistentVolumeClaim 指定使用 mypvc1 申请的 Volume。

(2)创建 mypod1:

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f pod1.yml
pod/mypod1 created
[root@ren7 yaml]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
mypod1 1/1 Running 0 12s 172.20.72.157 192.168.11.5

(3)验证 pv 是否可用:

[root@ren7 yaml]# kubectl exec mypod1 touch /mydata/hello
[root@ren7 yaml]# cd /nfsdata/
[root@ren7 nfsdata]# ls
pv1
[root@ren7 nfsdata]# ls pv1/
hello

  可见,在 Pod 中创建的文件 /mydata/hello 确实已经保存到了 NFS 服务器目录 /nfsdata/pv1 中。

  如果不再需要使用 pv,可用删除PVC 回收 pv。

三、回收 PV:

1、当 PV 不再需要时,可通过删除 PVC 回收。

[root@ren7 yaml]# kubectl delete -f nfs-pvc1.yml
persistentvolumeclaim "mypvc1" deleted
[root@ren7 yaml]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
mypod1 1/1 Running 0 3h46m 172.20.72.157 192.168.11.5

  当 PVC mypvc1 被删除后,我们发现 Kubernetes 启动了一个新 Pod这个 Pod 的作用就是清除 PV mypv1 的数据。这个时候我们再看 NFS 服务器目录 /nfsdata/pv1 中已经没有数据了。

[root@ren7 nfsdata]# ls
pv1
[root@ren7 nfsdata]# ls pv1/
[root@ren7 nfsdata]#
[root@ren7 nfsdata]#

2、当数据清除完毕,mypv1 的状态重新变为 Available,此时则可以被新的 PVC 申请。

[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Recycle Available nfs 3h52m

3、因为 PV 的回收策略设置为 Recycle,所以数据会被清除,但这可能不是我们想要的结果。如果我们希望保留数据,可以将策略设置为 Retain。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: mypv1
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
storageClassName: nfs
nfs:
path: /nfsdata/pv1
server: 192.168.11.7

4、通过kubectl apply 更新PV:

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f nfs-pv1.yml
persistentvolume/mypv1 configured
[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Retain Available nfs 14s

5、回收策略已经变为 Retain,通过下面步骤验证其效果:

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f nfs-pvc1.yml
persistentvolumeclaim/mypvc1 created
[root@ren7 yaml]#
[root@ren7 yaml]# kubectl get pod
No resources found.
[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f pod1.yml
pod/mypod1 created
[root@ren7 yaml]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
mypod1 1/1 Running 0 10s 172.20.72.159 192.168.11.5
[root@ren7 yaml]# kubectl exec mypod1 touch /mydata/nihao
[root@ren7 yaml]# kubectl delete pod mypod1
pod "mypod1" deleted
[root@ren7 yaml]# kubectl delete pvc mypvc1
persistentvolumeclaim "mypvc1" deleted
[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Retain Released default/mypvc1 nfs 6m51s

[root@ren7 yaml]# kubectl get pvc
  No resources found.
  [root@ren7 yaml]# kubectl get pod
  No resources found.

  ① 重新创建 mypvc1。

  ② 在 mypv1 中创建文件 nihao。

  ③ mypv1 状态变为 Released。

  ④ Kubernetes 并没有启动 Pod recycler-for-mypv1。

  ⑤ PV 中的数据被完整保留。

(6)我们再看 NFS 服务器目录 /nfsdata/pv1 中数据还保留。

[root@ren7 nfsdata]# ls
pv1
[root@ren7 nfsdata]# ls pv1/
nihao

(7)虽然 mypv1 中的数据得到了保留,但其 PV 状态会一直处于 Released,不能被其他 PVC 申请。

[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Retain Released default/mypvc1 nfs 10m

(8)为了重新使用存储资源,可以删除并重新创建 mypv1。删除操作只是删除了 PV 对象,存储空间中的数据并不会被删除。

  新建的 mypv1 状态为 Available,已经可以被 PVC 申请。

[root@ren7 yaml]# kubectl delete pv mypv1
persistentvolume "mypv1" deleted
[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f nfs-pv1.yml
persistentvolume/mypv1 created
[root@ren7 yaml]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mypv1 1Gi RWO Retain Available nfs 6s

  PV 还支持 Delete 的回收策略,会删除 PV 在 Storage Provider 上对应存储空间。NFS 的 PV 不支持 Delete,支持 Delete 的 Provider 有 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk、OpenStack Cinder Volume 等。

四、PV的动态供给

1、pv的供给方式

  前面的例子中,我们提前创建了 PV,然后通过 PVC 申请 PV 并在 Pod 中使用,这种方式叫做静态供给(Static Provision)。

  与之对应的是动态供给(Dynamical Provision),即如果没有满足 PVC 条件的 PV,会动态创建 PV。相比静态供给,动态供给有明显的优势:不需要提前创建 PV,减少了管理员的工作量,效率高。

  动态供给是通过 StorageClass 实现的,StorageClass 定义了如何创建 PV

2、pv动态供给举例

  StorageClass standard:

  StorageClass slow:

  这两个 StorageClass 都会动态创建 AWS EBS,不同在于 standard 创建的是 gp2 类型的 EBS,而 slow 创建的是 io1 类型的 EBS。不同类型的 EBS 支持的参数可参考 AWS 官方文档。

  StorageClass 支持 Delete 和 Retain 两种 reclaimPolicy,默认是 Delete。

  与之前一样,PVC 在申请 PV 时,只需要指定 StorageClass 和容量以及访问模式,比如:

  除了 AWS EBS,Kubernetes 支持其他多种动态供给 PV 的 Provisioner,完整列表请参考 https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/#provisioner

五、pv、pvc无法删除问题

   一般的删除步骤为:先删除pod再删除pvc最后删除pv。

  但是遇到pv始终处于“Terminating”状态,而且delete不掉。

解决办法:

  直接删除k8s中的记录:

kubectl patch pv xxx -p '{"metadata":{"finalizers":null}}'

  参考信息:

This happens when persistent volume is protected. You should be able to cross verify this:
Command:
kubectl describe pvc PVC_NAME | grep Finalizers
Output:
Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection]
You can fix this by setting finalizers to null using kubectl patch:
kubectl patch pvc PVC_NAME -p '{"metadata":{"finalizers": []}}' --type=merge

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