kubernetes 之 Volume

1 Volume 介绍

目的：容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的,这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先,当容器崩溃时, kubelet会重启它,但是容器中的文件将丢失–容器以干净的状态(镜像最初的状态)重新启动。其次,在Pod中同时运行多个容器时,这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes中的Volume抽象就很好的解决了
这些问题。

Volume 是Pod 中能够被多个容器访问的共享目录。Kubernetes 的Volume 定义在Pod 上，它被一个Pod 中的多个容器挂载到具体的文件目录下。Volume 与Pod 的生命周期相同，但与容器的生命周期不相关，当容器终止或重启时，Volume 中的数据也不会丢失。要使用volume，pod 需要指定volume 的类型和内容（ 字段），和映射到容器的位置（ 字段）。

Kubernetes 中的卷有明确的寿命–与封装它的Pod 相同。所f以,卷的生命比Pod中的所有容器都长,当这个容器重启时数据仍然得以保存。当然,当Pod不再存在时,卷也将不复存在。也许更重要的是, Kubernetes支持多种类型的卷, Pod可以同时使用任意数量的卷

Kubernetes 支持多种类型的Volume,包括：
emptyDir、hostPath、gcePersistentDisk、awsElasticBlockStore、nfs、iscsi、flocker、glusterfs、rbd、cephfs、gitRepo、secret、persistentVolumeClaim、downwardAPI、azureFileVolume、azureDisk、vsphereVolume、Quobyte、PortworxVolume、ScaleIO。

2 Volume挂载

emptyDir

emptyDirEmptyDir 类型的volume创建于pod 被调度到某个宿主机上的时候，而同一个pod 内的容器都能读写EmptyDir 中的同一个文件。一旦这个pod 离开了这个宿主机，EmptyDir 中的数据就会被永久删除。所以目前EmptyDir 类型的volume 主要用作临时空间，比如Web 服务器写日志或者tmp 文件需要的临时目录。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: harborcloud.com/library/nginx:1.9.1
    name: nginx-web
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  - image: harborcloud.com/library/busybox:v1.35
    name: busybox-1
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 6000s"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache2
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

hostPath

HostPath 属性的volume 使得对应的容器能够访问当前宿主机上的指定目录。一旦这个pod 离开了这个宿主机，HostDir 中的数据虽然不会被永久删除，但数据也不会随pod 迁移到其他宿主机上

hostPath卷将主机节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中

hostPath的一些用法有：

• 运行一个需要访问 Docker 内部机制的容器；可使用 hostPath 挂载 /var/lib/docker 路径。
• 在容器中运行 cAdvisor 时，以 hostPath 方式挂载 /sys。
• 允许 Pod 指定给定的 hostPath 在运行 Pod 之前是否应该存在，是否应该创建以及应该以什么方式存在。

取值	行为
	空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在安装 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
DirectoryOrCreate	如果在给定路径上什么都不存在，那么将根据需要创建空目录，权限设置为 0755，具有与 kubelet 相同的组和属主信息。
Directory	在给定路径上必须存在的目录。
FileOrCreate	如果在给定路径上什么都不存在，那么将在那里根据需要创建空文件，权限设置为 0644，具有与 kubelet 相同的组和所有权。
File	在给定路径上必须存在的文件。
Socket	在给定路径上必须存在的 UNIX 套接字。
CharDevice	在给定路径上必须存在的字符设备。
BlockDevice	在给定路径上必须存在的块设备。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: harborcloud.com/library/nginx:1.9.1
    name: test-container
# 指定在容器中挂接路径
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
# 指定所提供的存储卷
  volumes:
  - name: test-volume # 宿主机上的目录hostPath:
    hostPath:
      # host上目录
      path: /data
      # 类型(可选)
      type: Directory

nfs

允许一块现有的网络硬盘在同一个pod 内的容器间共享

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: redis
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  revisionHistoryLimit: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      containers:
      # 应用的镜像
      - image: redis
        name: redis
        imagePullPolicy: IfNotPresent # 应用的内部端口
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis6379
        env:
        - name: ALLOW_EMPTY_PASSWORD
          value: "yes"
        - name: REDIS_PASSWORD
          value: "redis"
        # 持久化挂接位置，在docker 中
        volumeMounts:
        - name: redis-persistent-storage
          mountPath: /data
      volumes:
        # 宿主机上的目录
      - name: redis-persistent-storage
        nfs:
          path: /k8s-nfs/redis/data
          server: 192.168.126.112

configMap

ConfigMap 对象中存储的数据可以被 configMap 类型的卷引用，然后被 Pod 中运行的容器化应用使用。

引用 configMap 对象时，你可以在 volume 中通过它的名称来引用。 你可以自定义 ConfigMap 中特定条目所要使用的路径。 下面的配置显示了如何将名为 log-config 的 ConfigMap 挂载到名为 configmap-pod 的 Pod 中：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-pod
spec:
  containers:
    - name: test
      image: busybox:1.28
      volumeMounts:
        - name: config-vol
          mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-vol
      configMap:
        name: log-config
        items:
          - key: log_level
            path: log_level

log-config ConfigMap 以卷的形式挂载，并且存储在 log_level 条目中的所有内容都被挂载到 Pod 的 /etc/config/log_level 路径下。 请注意，这个路径来源于卷的 mountPath 和 log_level 键对应的 path。

• 容器以 subPath 卷挂载方式使用 ConfigMap 时，将无法接收 ConfigMap 的更新。
• 文本数据挂载成文件时采用 UTF-8 字符编码。如果使用其他字符编码形式，可使用 binaryData 字段。