k8s存储介绍（五）PV与PVC

在 Kubernetes（k8s）中，长期化存储（Persistent Storage）是一个非常紧张的概念，因为 Pod 本身是无状态的，重启后会丢失数据。为了支持有状态应用，Kubernetes 提供了长期化存储的机制，主要包罗 PV（Persistent Volume，长期卷）和 PVC（Persistent Volume Claim，长期卷声明）。
1. 什么是 PV 和 PVC？

PV（Persistent Volume，长期卷） Persistent Volume（PV）是由管理员创建的存储资源，它代表了集群中的实际存储，可以是本地存储、NFS、云存储（如 AWS EBS、Google Persistent Disk）等。PV 是集群级别的资源，不属于特定的命名空间。
PVC（Persistent Volume Claim，长期卷声明） Persistent Volume Claim（PVC）是用户（开发者或应用）请求存储资源的方式。PVC 代表了对存储的需求，比如存储巨细、访问模式等。Kubernetes 通过 PVC 绑定到符合的 PV，以满足用户的需求。
2. PV 和 PVC 的工作流程

• 管理员创建 PV：管理员在集群中定义一个 PV，并指定存储类型、巨细、访问模式等。
  
• 用户创建 PVC：应用程序需要存储时，用户创建 PVC，声明所需的存储资源。
  
• Kubernetes 进行绑定：Kubernetes 根据 PVC 的请求寻找符合的 PV，并进行绑定。
  
• Pod 挂载 PVC：Pod 使用 PVC 来挂载存储，应用程序可以像使用本地存储一样访问数据。
  

3. PV 的定义示例

1. apiVersion: v1
2. kind: PersistentVolume
3. metadata:
4.   name: example-pv
5. spec:
6.   capacity:
7.     storage: 10Gi
8.   accessModes:
9.     - ReadWriteOnce
10.   persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
11.   storageClassName: standard
12.   hostPath:
13.     path: "/mnt/data"

复制代码

字段表明：

• capacity：指定存储容量，如 10Gi。
  
• accessModes：访问模式，包罗：
  
  
  
  • ReadWriteOnce（RWO）：单个节点可读写。
    
  • ReadOnlyMany（ROX）：多个节点只读。
    
  • ReadWriteMany（RWX）：多个节点可读写。
    
  
  
• persistentVolumeReclaimPolicy：回收策略：
  
  
  
  • Retain（保存）：PV 开释后数据仍然保存。
    
  • Recycle（回收）：简单删除数据。
    
  • Delete（删除）：PV 开释后删除存储。
    
  
  
• storageClassName：存储类，允许动态存储。
  
• hostPath：表现本地存储路径。
  

4. PVC 的定义示例

1. apiVersion: v1
2. kind: PersistentVolumeClaim
3. metadata:
4.   name: example-pvc
5. spec:
6.   accessModes:
7.     - ReadWriteOnce
8.   resources:
9.     requests:
10.       storage: 5Gi
11.   storageClassName: standard

复制代码

字段表明：

• accessModes：指定访问模式。
  
• resources.requests.storage：请求的存储巨细。
  
• storageClassName：必须与 PV 的存储类匹配。
  

5. 在 Pod 中使用 PVC

1. apiVersion: v1
2. kind: Pod
3. metadata:
4.   name: example-pod
5. spec:
6.   containers:
7.     - name: app-container
8.       image: nginx
9.       volumeMounts:
10.         - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
11.           name: storage
12.   volumes:
13.     - name: storage
14.       persistentVolumeClaim:
15.         claimName: example-pvc

复制代码

阐明：

• volumeMounts：将 PVC 挂载到容器内的 /usr/share/nginx/html 目次。
  
• volumes：引用 example-pvc 作为存储。
  

6. PV 绑定 PVC 的过程

• 管理员创建 PV，它可以是静态的或动态分配的。
  
• 用户创建 PVC，请求特定存储巨细和访问模式。
  
• Kubernetes 绑定 PVC 到符合的 PV。
  
• Pod 挂载 PVC，并可以访问存储数据。
  

7. 应用场景

• 数据库存储：MySQL、PostgreSQL、MongoDB 等数据库需要长期化存储，以防止数据丢失。
  
• 日志存储：应用日志需要长期化存储，以便分析和调试，即使 Pod 重新调理，日志仍然可用。
  
• 文件共享：多个 Pod 共享数据，如 NFS 或云存储，多个应用可同时访问雷同数据。
  
• 呆板学习：训练数据集通常很大，需要长期化存储，以供模型训练和分析。
  
• CI/CD 长期化：在连续集成/连续摆设（CI/CD）流程中，构建缓存或构件存储需要长期化数据。
  

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