kubernetes的 PV和PVC详解

发布于 2021-01-04  385 次阅读

1、认识PV/PVC/StorageClass

1.1 介绍

　　管理存储是管理计算的一个明显问题。该PersistentVolume子系统为用户和管理员提供了一个API，用于抽象如何根据消费方式提供存储的详细信息。为此，我们引入了两个新的API资源：PersistentVolume和PersistentVolumeClaim

　　PersistentVolume（PV）是集群中由管理员配置的一段网络存储。 它是集群中的资源，就像节点是集群资源一样。 PV是容量插件，如Volumes，但其生命周期独立于使用PV的任何单个pod。 此API对象捕获存储实现的详细信息，包括NFS，iSCSI或特定于云提供程序的存储系统。

　　PersistentVolumeClaim（PVC）是由用户进行存储的请求。 它类似于pod。 Pod消耗节点资源，PVC消耗PV资源。Pod可以请求特定级别的资源（CPU和内存）。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以一次读/写或多次只读）。

　　虽然PersistentVolumeClaims允许用户使用抽象存储资源，但是PersistentVolumes对于不同的问题，用户通常需要具有不同属性（例如性能）。群集管理员需要能够提供各种PersistentVolumes不同的方式，而不仅仅是大小和访问模式，而不会让用户了解这些卷的实现方式。对于这些需求，有StorageClass 资源。

　　StorageClass为管理员提供了一种描述他们提供的存储的“类”的方法。 不同的类可能映射到服务质量级别，或备份策略，或者由群集管理员确定的任意策略。 Kubernetes本身对于什么类别代表是不言而喻的。 这个概念有时在其他存储系统中称为“配置文件”。

　　PVC和PV是一一对应的。

1.2 生命周期

　　PV是群集中的资源。PVC是对这些资源的请求，并且还充当对资源的检查。PV和PVC之间的相互作用遵循以下生命周期：

Provisioning ——-> Binding ——–>Using——>Releasing——>Recycling

  •  供应准备Provisioning---通过集群外的存储系统或者云平台来提供存储持久化支持。
    •  - 静态提供Static：集群管理员创建多个PV。 它们携带可供集群用户使用的真实存储的详细信息。 它们存在于Kubernetes API中，可用于消费
    •  - 动态提供Dynamic：当管理员创建的静态PV都不匹配用户的PersistentVolumeClaim时，集群可能会尝试为PVC动态配置卷。 此配置基于StorageClasses：PVC必须请求一个类，并且管理员必须已创建并配置该类才能进行动态配置。 要求该类的声明有效地为自己禁用动态配置。
  •  绑定Binding---用户创建pvc并指定需要的资源和访问模式。在找到可用pv之前，pvc会保持未绑定状态。
  •  使用Using---用户可在pod中像volume一样使用pvc。
  •  释放Releasing---用户删除pvc来回收存储资源，pv将变成“released”状态。由于还保留着之前的数据，这些数据需要根据不同的策略来处理，否则这些存储资源无法被其他pvc使用。
  •  回收Recycling---pv可以设置三种回收策略：保留（Retain），回收（Recycle）和删除（Delete）。
    •  - 保留策略：允许人工处理保留的数据。
    •  - 删除策略：将删除pv和外部关联的存储资源，需要插件支持。
    •  - 回收策略：将执行清除操作，之后可以被新的pvc使用，需要插件支持。

 注：目前只有NFS和HostPath类型卷支持回收策略，AWS EBS,GCE PD,Azure Disk和Cinder支持删除(Delete)策略。

1.3 PV类型

  •  GCEPersistentDisk
  •  AWSElasticBlockStore
  •  AzureFile
  •  AzureDisk
  •  FC (Fibre Channel)
  •  Flexvolume
  •  Flocker
  •  NFS
  •  iSCSI
  •  RBD (Ceph Block Device)
  •  CephFS
  •  Cinder (OpenStack block storage)
  •  Glusterfs
  •  VsphereVolume
  •  Quobyte Volumes
  •  HostPath (Single node testing only – local storage is not supported in any way and WILL NOT WORK in a multi-node cluster)
  •  Portworx Volumes
  •  ScaleIO Volumes
  •  StorageOS

1.4 PV卷阶段状态

  •  Available – 资源尚未被claim使用
  •  Bound – 卷已经被绑定到claim了
  •  Released – claim被删除，卷处于释放状态，但未被集群回收。
  •  Failed – 卷自动回收失败