【云原生 • Kubernetes】kubernetes 核心技术 - 持久化存储

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在以往的数据卷存储形式中，存储是本地存储，也就是说当我们的节点 pod 重启过后，数据便会清空，这仅仅适合临时存储。而要让数据长久的存储下来，就需要引入持久化存储。

一、nfs 网络存储

1. master 节点部署 nfs(nfs 服务端)

首先我们需要将一台虚拟机/服务器作为 nfs服务器，并安装 nfs、设置挂载路径。在这里我使用 master 节点虚拟机 【k8s_master】 作为 nfs 服务器，IP 地址为 192.168.200.132；

第一步：安装 nfs；

yum install -y nfs-utils
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第二步：设置挂载路径，vi /etc/exports 进入文件，在该文件中加入以下内容；

我这里挂载的是 /data/nfs 目录(可自定)，* 代表所有内容，rw 代表授予读写权限；

第三步：创建要挂载的目录 /data/nfs，如果不创建目录后面会报错找不到该目录；

[root@master ~]# mkdir data
[root@master ~]# cd data
[root@master data]# mkdir nfs
[root@master data]# ls
nfs
[root@master data]# 
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此时，nfs 服务端部署完成。

2. node 节点部署 nfs

在 k8s 集群中代表 node 节点的虚拟机/服务器中也安装 nfs；

提示：k8s 集群的完整搭建过程均已在往期文章讲述，文章之间内容环环相扣，详情请参见专栏 云原生 - 入门到实战。

在这里我使用 node 节点虚拟机【k8s_node1】和【k8s_node2】，IP 地址分别为 192.168.200.133、192.168.200.134；

3. 网络存储验证演示

第一步：在 nfs 服务端(master 节点)启动 nfs；

systemctl start nfs
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启动之后可以使用命令 ps -ef | grep nfs 查看 nfs 进程；

第二步：新建一个目录 pv 和 yaml 文件 nfs-nginx.yaml；

[root@master ~]# mkdir pv
[root@master ~]# cd pv
[root@master pv]# vi nfs-nginx.yaml
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yaml 文件中写入以下内容：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-dep1
spec:
   replicas: 1
   selector: 
     matchLabels: 
       app: nginx
   template:
      metadata:
        labels:
          app: nginx
      spec:
        containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts: 
          - name: wwwroot
            mountPath: /usr/share/nginx/html
          ports:
          - containerPort: 80
        volumes: 
          - name: wwwroot
            nfs: 
              server: 192.168.200.132
              path: /data/nfs
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第三步：在 yaml 文件创建成功后执行该文件；

[root@master pv]# kubectl apply -f nfs-nginx.yaml 
deployment.apps/nginx-dep1 created
[root@master pv]# 
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如果启动文件时报错请先关闭系统的防火墙 service iptables stop。

此时查看 pods 可以看到我们创建的 nginx-dep1，为 running 状态即创建成功；

第四步：进入 nginx-dep1

kubectl exec -it nginx-dep1-6f58f9944b-zz25r bash
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接下来就可以使用我们在 yaml 文件中挂载的目录 /usr/share/nginx/html 了；开始查看该目录一定是为空的，当我们 nfs 目录下创建任何文件时，文件都会存储在此挂载目录，且是持久化存储。

二、PV 和 PVC

1. PV、PVC 介绍

在网络存储的方式中，我们必须要知道 nfs 服务器的 IP 地址，那么如若 IP 地址泄露，安全则不能被保障，所以该方法弊端明显。而 PV 和 PVC 则可以解决该弊端：

• PV：PersistentVolume 持久化存储，对存储资源进行抽象，可以对外提供一个专门用于调用的接口（生产者）。
• PVC：PersistentVolumeClaim 持久化存储调用，用户调用无需关系内部实现细节，直接调用即可（消费/调用者）。

2. 实现流程

第一步：在 pv 目录下创建 pv.yaml 文件，写入以下内容；

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv
spec:
   capacity: 
     storage: 5Gi
   accessModes: 
     - ReadWriteMany
   nfs: 
     path: /k8s/nfs
     server: 192.168.200.132
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第二步：在 pv 目录下创建 pvc.yaml 文件，写入以下内容；

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-dep1
spec:
  replicas: 3
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx	
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        volumeMounts:
        - name: wwwroot
          mountPath: /usr/share/nginx/html
        ports: 
        - containerPort: 80
        volumes: 
        - name: wwwroot
          persistentVolumeClaim:
            claimName: my-pvc

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
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第三步：执行 yaml 文件；

kubectl apply -f pv.yaml
kubectl apply -f pvc.yaml
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之后的操作则与 nfs 相同，区别在于此方法多了一层 PVC。