PV、PVC、StorageClass讲解 (4)

本地持久化存储(Local Persistent Volume)就是把数据存储在POD运行的宿主机上,我们知道宿主机有hostPath和emptyDir,由于这两种的特定不适用于本地持久化存储。那么本地持久化存储必须能保证POD被调度到具有本地持久化存储的节点上。

为什么需要这种类型的存储呢?有时候你的应用对磁盘IO有很高的要求,网络存储性能肯定不如本地的高,尤其是本地使用了SSD这种磁盘。

但这里有个问题,通常我们先创建PV,然后创建PVC,这时候如果两者匹配那么系统会自动进行绑定,哪怕是动态PV创建,也是先调度POD到任意一个节点,然后根据PVC来进行创建PV然后进行绑定最后挂载到POD中,可是本地持久化存储有一个问题就是这种PV必须要先准备好,而且不一定集群所有节点都有这种PV,如果POD随意调度肯定不行,如何保证POD一定会被调度到有PV的节点上呢?这时候就需要在PV中声明节点亲和,且POD被调度的时候还要考虑卷的分布情况。

定义PV

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: example-pv spec: capacity: storage: 5Gi volumeMode: Filesystem accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Delete storageClassName: local-storage local: # local类型 path: /data/vol1 # 节点上的具体路径 nodeAffinity: # 这里就设置了节点亲和 required: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - node01 # 这里我们使用node01节点,该节点有/data/vol1路径

如果你在node02上也有/data/vol1这个目录,上面这个PV也一定不会在node02上,因为下面的nodeAffinity设置了主机名就等于node01。

另外这种本地PV通常推荐使用的是宿主机上单独的硬盘设备,而不是和操作系统共有一块硬盘,虽然可以这样用。

定义存储类

kind: StorageClass apiVersion: storage.k8s.io/v1 metadata: name: local-storage provisioner: kubernetes.io/no-provisioner volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

这里的volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer很关键,意思就是延迟绑定,当有符合PVC要求的PV不立即绑定。因为POD使用PVC,而绑定之后,POD被调度到其他节点,显然其他节点很有可能没有那个PV所以POD就挂起了,另外就算该节点有合适的PV,而POD被设置成不能运行在该节点,这时候就没法了,延迟绑定的好处是,POD的调度要参考卷的分布。当开始调度POD的时候看看它要求的LPV在哪里,然后就调度到该节点,然后进行PVC的绑定,最后在挂载到POD中,这样就保证了POD所在的节点就一定是LPV所在的节点。所以让PVC延迟绑定,就是等到使用这个PVC的POD出现在调度器上之后(真正被调度之前),然后根据综合评估再来绑定这个PVC。

定义PVC

kind: PersistentVolumeClaim apiVersion: v1 metadata: name: local-claim spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 5Gi storageClassName: local-storage

PV、PVC、StorageClass讲解

可以看到这个PVC是pending状态,这也就是延迟绑定,因为此时还没有POD。

定义POD

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: tomcat-deploy spec: replicas: 1 selector: matchLabels: appname: myapp template: metadata: name: myapp labels: appname: myapp spec: containers: - name: myapp image: tomcat:8.5.38-jre8 ports: - name: http containerPort: 8080 protocol: TCP volumeMounts: - name: tomcatedata mountPath : "/data" volumes: - name: tomcatedata persistentVolumeClaim: claimName: local-claim

PV、PVC、StorageClass讲解

这个POD被调度到node01上,因为我们的PV就在node01上,这时候你删除这个POD,然后在重建该POD,那么依然会被调度到node01上。

总结:本地卷也就是LPV不支持动态供给的方式,延迟绑定,就是为了综合考虑所有因素再进行POD调度。其根本原因是动态供给是先调度POD到节点,然后动态创建PV以及绑定PVC最后运行POD;而LPV是先创建与某一节点关联的PV,然后在调度的时候综合考虑各种因素而且要包括PV在哪个节点,然后再进行调度,到达该节点后在进行PVC的绑定。也就说动态供给不考虑节点,LPV必须考虑节点。所以这两种机制有冲突导致无法在动态供给策略下使用LPV。换句话说动态供给是PV跟着POD走,而LPV是POD跟着PV走。

kubernetes支持的存储类型

Kubernetes支持的动态PV创建类型

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