Kubernetes Volume(存储卷)

原创

半兽人 发表于: 2018-11-20 最后更新时间: 2022-08-18 19:15:01

Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录。Kubernetes的Volume概念、用途和目的与Docker的Volume比较类似，但两者不能等价。首先，Kubernetes中的Volume定义在Pod上，然后被一个Pod里的多个容器挂载到具体的文件目录下；其次，Kubernetes中的Volume中的数据也不会丢失。最后，Kubernetes支持多种类型的Volume，例如Gluster、Ceph等先进的分布式文件系统。

Volume的使用也比较简单，在大多数情况下，我们先在Pod上声明一个Volume，然后在容器里引用该Volume并Mount到容器里的某个目录上。举例来说，我们要給之前的Tomcat Pod增加一个名字为datavol的Volume，并且Mount到容器的/mydata-data目录上，则只要对Pod的定义文件做如下修正即可：

template:
  metadata:
    labels:
      app: app-demo
      tier: frontend
  spec:
    volumes:
    - name: datavol
      emptyDir: {}
    containers:
    - name: tomcat-demo
      image: tomcat
      imagePullPolicy: IfNotPersent
      volumeMounts:
       - mountPath: /mydata-data
         name: datavol

除了可以让一个Pod里的多个容器共享文件、让容器的数据写到宿主机的磁盘上或者写文件到网络存储中，Kubernetes的Volume还扩展出了一种非常有实用价值的功能，即容器配置文件集中化定义与管理，这是通过ConfigMap这个新的资源对象来实现的，后面我们会详细说明。

Kubernetes提供了非常丰富的Volume类型，下面逐一进行说明。

emptyDir

一个emptyDir Volume是在Pod分配到Node时创建的。从它的名称就可以看出，它的初始内容为空，并且无须指定宿主机上对应的目录文件，因为这是Kubernetes自动分配的一个目录，当Pod从Node上移除时，emptyDir中的数据也会被永久删除。empty的一些用途如下。

临时空间，例如用于某些应用程序运行时所需的临时目录，且无须永久保留。
长时间任务的中间过程CheckPoint的临时保存目录。
一个容器需要从另一个容器中获取数据的目录（多容器共享目录）。

目前，用户无法控制emptyDir使用的介质种类。如果kubelet的配置是使用硬盘，那么所有emptyDir都将创建在该硬盘上。Pod在将来可以设置emptyDir是位于硬盘、固态硬盘上还是基于内存的tmpfs上，上面的例子便采用了emptyDir类的Volume。

缺省情况下，EmptyDir 是使用主机磁盘进行存储的，也可以设置emptyDir.medium 字段的值为Memory，来提高运行速度，但是这种设置，对该卷的占用会消耗容器的内存份额。

hostPath

hostPath为在Pod上挂载宿主机上的文件或目录，它通常可以用于以下几方面。

容器应用程序生成的日志文件需要永久保持时，可以使用宿主机的高速文件系统进行存储。
需要访问宿主机上Docker引擎内部数据结构的容器应用时，可以通过定义hostPath为宿主机/var/lib/docker目录，使容器内部应用可以直接访问Docker的文件系统。

在使用这种类型的Volume时，需要注意以下几点：

在不同的Node上具有相同配置的Pod可能会因为宿主机上的目录和文件不同而导致对Volume上目录和文件的访问结构不一致。
如果使用了资源配额管理，则Kubernetes无法将hostPath在宿主机上使用的资源纳入管理。

在下面对例子中使用宿主机的/data目录定义了一个hostPath类型的Volume：

volumes:
- name: "persistent-storage"
  hostPath:
    path: "/data"

NFS

使用NFS网络文件系统提供的共享目录存储数据时，我们需要在系统中部署一个NFS Server。定义NFS类型的Volume的示例如下：

volumes:
 - name: nfs
   nfs:
     # 改为你的NFS服务器地址
     server: nfs-server.localhost
     path: "/"

其他类型的Volume

iscsi：使用iSCSI存储设备上的目录挂载到Pod中
flocker：使用Flocker来管理存储卷
glusterfs：使用开源GlusterFS网络文件系统的目录挂载到Pod中。
rbd：使用Ceph块设备共享存储（Rados Block Device）挂载到Pod中。
gitRepo：通过挂载一个空目录，并从GIT库clone一个git repository以供Pod使用。
secret：一个secret volume用于为Pod提供加密的信息，你可以将定义在Kubernetes中的secret直接挂载的volume总是不会持久化的。