K8S中的PV、PVC介绍和使用

server/2024/12/26 16:13:09/

PV-PVC-SC图解

在这里插入图片描述

持久卷PV

PV概述

persistent volumes持久卷，独立的存储资源，实现K8S持久化存储。可以由外部存储系统（如 NFS、GlusterFS、AWS EBS 等）支持。PV可以限制资源的大小和容器

访问模式官方介绍
ReadWriteOnce (RWO)卷可以被单个节点以读写模式挂载。
ReadOnlyMany (ROX)卷可以被多个节点以只读模式挂载。
ReadWriteMany (RWX)卷可以被多个节点以读写模式挂载。
ReadWriteOncePod (RWOP)整个集群中只有一个pod可以读取或写入PV
回收策略特点使用场景处理方式
Retain数据和存储资源保留，需人工干预。PV被标记为Release状态适用于需要手动控制数据清理的情况删除 PVC 后，PV 仍然存在，管理员需要手动清理数据并决定是否删除或重新利用存储资源。
Delete自动删除 PV 和存储资源适用于动态 Provisioning 的 PV，存储资源自动删除删除 PVC 后，PV 被删除，存储资源（如云存储）也被自动删除
Recycle该策略已弃用，执行简单的擦除操作已弃用，原用于简单清理执行基本擦除（例如 rm -rf），然后将 PV 重新标记为可用

PV的创建

master231节点作为NFS准备工作

mkdir -p /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv00{1..4}
cat > /etc/exports <<EOF
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv001 *(rw,no_root_squash)
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv002 *(rw,no_root_squash)
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv003 *(rw,no_root_squash)
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv004 *(rw,no_root_squash)
EOF
systemctl restart nfs-server

1.创建一个PV，资源清单如下：

cat > 01-PV.yaml <<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: zhiyong18-linux-pv01labels:school: zhiyong18
spec:accessModes:- ReadWriteManynfs:path: /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv001server: 10.0.0.231persistentVolumeReclaimPolicy: Retaincapacity:storage: 2Gi
---apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: zhiyong18-linux-pv02labels:school: zhiyong18
spec:accessModes:- ReadWriteManynfs:path: /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv002server: 10.0.0.231persistentVolumeReclaimPolicy: Retaincapacity:storage: 5Gi
---apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: zhiyong18-linux-pv03labels:school: zhiyong18
spec:accessModes:- ReadWriteManynfs:path: /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv003server: 10.0.0.231persistentVolumeReclaimPolicy: Retaincapacity:storage: 10Gi
EOF

2.查看创建的PV

[root@master231~]# kubectl get pv
NAME                      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   
zhiyong18-linux-pv01      2Gi        RWX            Retain           Available
zhiyong18-linux-pv02      5Gi        RWX            Retain           Available
zhiyong18-linux-pv03      10Gi       RWX            Retain           Available

持久卷声明PVC

PVC概述

persistent volume claims持久卷声明，声明了应用程序所需要的存储大小、访问模式（如只读或读写）等。PVC 通过匹配已有的 PV 来获取存储资源，从而为容器提供所需的存储空间。如果有多个PV，那么PVC会择优匹配。

PVC的创建

注：之前创建的3个PV留着不要删。

1.PVC配置，创建1个PVC，不指定要使用的PV。查看最后选择了哪个PV

cat > 02-PVC.yaml <<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: zhiyong18-linux-pvc
spec:# 声明要是用的pv# volumeName: zhiyong18-linux-pv03# 声明资源的访问模式accessModes:- ReadWriteMany# 声明资源的使用量resources:requests:storage: 3Gi  limits:storage: 4Gi
EOF

2.运行结果PVC会自动匹配大小最合适的PV，被PVC关联的PV状态也会变为 Bound 状态

[root@master231~]# kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS        CLAIM                         STORAGECLASS   REASON   AGE
zhiyong18-linux-pv01                       2Gi        RWX            Retain           Available                                                           20m
zhiyong18-linux-pv02                       5Gi        RWX            Retain           Bound         default/zhiyong18-linux-pvc                           20m
zhiyong18-linux-pv03                       10Gi       RWX            Retain           Available                                                           20m
[root@master231~]# kubectl get pvc
NAME                  STATUS   VOLUME                 CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
zhiyong18-linux-pvc   Bound    zhiyong18-linux-pv02   5Gi        RWX                           25s

如果pvc预期大小超过实际可用大小，会提示不可用： no persistent volumes available for this claim and no storage class is set，也就是说没有合适的PV关联

pod使用PVC作为存储卷

pod使用pvc作为volume

注：接前面创建好PV和PVC的步骤，创建pod并使用pvc进行卷挂载

1.书写配置

cat > 03-deploy-pvc.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: deloy-xiuxian
spec:replicas: 3selector:matchLabels:apps: xiuxiantemplate:metadata:labels:apps: xiuxianspec:volumes:- name: data# 指定后端的存储类型是一个pvcpersistentVolumeClaim:# 指定pvc的名称claimName: zhiyong18-linux-pvc# 是否只读，默认值为falsereadOnly: falsecontainers:- name: c1image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v2volumeMounts:- name: datamountPath: /zhiyong18-pvc
EOF

[root@master231~]# kubectl get pods
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deloy-xiuxian-6bb74fdf79-bd7p2   1/1     Running   0          9s
deloy-xiuxian-6bb74fdf79-dv47w   1/1     Running   0          9s
deloy-xiuxian-6bb74fdf79-ptbw2   1/1     Running   0          9

2.让pod在里面写入数据，可以发现多个pod写入数据没有问题

kubectl exec deloy-xiuxian-6bb74fdf79-bd7p2 \
-- sh -c 'echo wenzhiyong-use-PVC > /zhiyong18-pvc/pvc1.txt'kubectl exec deloy-xiuxian-6bb74fdf79-dv47w \
-- sh -c 'echo wenzhiyong-use-PVC > /zhiyong18-pvc/pvc2.txt'kubectl exec deloy-xiuxian-6bb74fdf79-ptbw2 \
-- sh -c 'echo wenzhiyong-use-PVC3 >> /zhiyong18-pvc/pvc1.txt'

3.进入任意1个pod查看数据

/zhiyong18-pvc # cat *
wenzhiyong-use-PVC
wenzhiyong-use-PVC3
wenzhiyong-use-PVC

4.验证数据在宿主机的存储位置

[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
└── pv004

查看pod使用了哪些PV的脚本

运行脚本携带pod名称作为第一个参数，再输出这个pod使用的PV再哪个目录下。

#!/bin/bash# 用户查看想要看得pod存储的nfs对应目录
podName=${1:-deloy-xiuxian-b954d54c5-m72zd}
# volumes[0] 表示第一个存储卷，一个pod可能使用多个volume
pvcName=`kubectl get pods ${podName} -o jsonpath={.spec.volumes[0].persistentVolumeClaim.claimName}`
pvName=`kubectl get pvc ${pvcName} -o jsonpath={.spec.volumeName}`
nfsPath=`kubectl get pv $pvName -o jsonpath={.spec.nfs.path}`

执行结果为：

[root@master231tmp]# bash 1.sh deloy-xiuxian-6bb74fdf79-dv47w
deloy-xiuxian-6bb74fdf79-dv47w ~~~ /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/pv002

快速删除删除PV PVC的脚本

方式1：

for i in pv pvc; do kubectl get ${i} | awk -v obj=${i} 'NR>1 {print "kubectl delete --force " obj " " $1}'; donekubectl delete --force pv pvc-4676c1ce-f5b6-4968-b772-406d2be09dc4
kubectl delete --force pv pvc-c7af277c-9f07-4084-a18b-a7ef63c76471
kubectl delete --force pv pvc-e91660e7-8ae1-45d7-ba0e-0ebd5289064b
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-0
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-1
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-2

方式2：

for i in pv pvc; do kubectl get ${i} --no-headers | awk -v obj=${i} '{print "kubectl delete --force " obj " " $1}'; donekubectl delete --force pv pvc-4676c1ce-f5b6-4968-b772-406d2be09dc4
kubectl delete --force pv pvc-c7af277c-9f07-4084-a18b-a7ef63c76471
kubectl delete --force pv pvc-e91660e7-8ae1-45d7-ba0e-0ebd5289064b
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-0
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-1
kubectl delete --force pvc data-zhiyong18-linux-web-2

验证PV的回收策略-Retain

==提示：==删除PV前先删除pod，否则删除PVC时终端会卡住，因为有pod在使用资源，PVC不会立马删除

1删除pvc

[root@master231~]# kubectl delete pvc zhiyong18-linux-pvc 
persistentvolumeclaim "zhiyong18-linux-pvc" delete

2.查看pvc状态为 Released，表示已经释放了。通过查看宿主机目录发现数据依然存在

[root@master231~]# kubectl get pvc
NAME                                   CAPACITY ACCESS MODES  RECLAIM POLICY STATUS    CLAIM                         STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/zhiyong18-linux-pv01  2Gi      RWX           Retain         Available                                                       80m
persistentvolume/zhiyong18-linux-pv02  5Gi      RWX           Retain         Released  default/zhiyong18-linux-pvc                           80m
persistentvolume/zhiyong18-linux-pv03

[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
└── pv004

3.删除写入了数据的PV，pod产生的数据还是保留了下来

[root@master231~]# kubectl delete pv zhiyong18-linux-pv02
persistentvolume "zhiyong18-linux-pv02" deleted[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
└── pv004[root@master231~]# kubectl get pv zhiyong18-linux-pv02
Error from server (NotFound): persistentvolumes "zhiyong18-linux-pv02" not found

验证PV的回收策略-Recycle

==提示：==删除PV后，K8S会自动创建一个busybox的pod进行清理工作，如果这个busybox无法拉取，则不会完成清理

1.临时更改zhiyong18-linux-pv03的回收策为 Recycle

kubectl patch pv zhiyong18-linux-pv03 -p '{"spec":{"persistentVolumeReclaimPolicy":"Recycle"}}'# 输出：persistentvolume/zhiyong18-linux-pv03 patched[root@master231~]# kubectl get pv zhiyong18-linux-pv03
NAME                   CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   
zhiyong18-linux-pv03   10Gi       RWX            Recycle          Available

2.创建PVC并指定使用的PV为zhiyong18-linux-pv03

cat > 04-PVC-Recycle.yaml <<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: zhiyong18-linux-pvc
spec:# 绑定Recycle策略的PVvolumeName: zhiyong18-linux-pv03# 声明资源的访问模式accessModes:- ReadWriteMany# 声明资源的使用量resources:requests:storage: 3Gi  limits:storage: 4Gi
EOF

3.再次创建使用PVC的pod，用之前 创建pod使用pvc 的pod清单就行

kubectl apply -f 03-deploy-pvc.yaml [root@master231~]# kubectl get pv,pvc
NAME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS        CLAIM                      
persistentvolume/zhiyong18-linux-pv01    2Gi        RWX            Retain           Available                                
persistentvolume/zhiyong18-linux-pv03    10Gi       RWX            Recycle          Bound         default/zhiyong18-linux-pvcNAME                                        STATUS   VOLUME                 CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/zhiyong18-linux-pvc   Bound    zhiyong18-linux-pv03   10Gi       RWX                           47s

4.在pod中做写入数据的操作，然后删除pod，PVC，PV，并查看期间各自的状态

kubectl exec deloy-xiuxian-6bb74fdf79-bv6rq \
-- sh -c 'echo PVC-Recycle > /zhiyong18-pvc/Recycle.txt'kubectl exec deloy-xiuxian-6bb74fdf79-bv6rq \
-- cat /zhiyong18-pvc/Recycle.txt
PVC-Recycle[root@master231~]# !tree
tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
│   └── Recycle.txt
└── pv004

5.删除pod后，PV的状态还是 Bound 。删除PVC后，pod就会进入 Released 状态。这是查看pod留下的数据还是存在

kubectl delete -f 03-deploy-pvc.yaml[root@master231~]# kubectl get pv zhiyong18-linux-pv03
NAME                   CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                       
zhiyong18-linux-pv03   10Gi       RWX            Recycle          Bound    default/zhiyong18-linux-pvc [root@master231~]# kubectl delete pvc zhiyong18-linux-pvc 
persistentvolumeclaim "zhiyong18-linux-pvc" deleted[root@master231~]# kubectl get pv zhiyong18-linux-pv03
NAME                   CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS     CLAIM                       
zhiyong18-linux-pv03   10Gi       RWX            Recycle          Released   default/zhiyong18-linux-pvc [root@master231~]# kubectl delete pv zhiyong18-linux-pv03
persistentvolume "zhiyong18-linux-pv03" deleted[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
│   └── Recycle.txt
└── pv004

6.查看自动创建的pod，这个pod叫清理者，从名称可以看出是清理PV zhiyong18-linux-pv03的

[root@master231~]# kubectl get pods -o wide
NAME                                READY   STATUS         RESTARTS   AGE     IP           NODE     
recycler-for-zhiyong18-linux-pv03   0/1     ErrImagePull   0          3m36s   10.100.2.4   worker232

发现要拉取的镜像为：Back-off pulling image “busybox:1.27”，

可以提前手动导入一个有sh的镜像，把镜像名字改为busybox:1.27就可以。导入完成后。数据就被清理了。随后busybox也会随时消失。这就是PV的Recycle策略

[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
└── pv0044 directories, 0 files
[root@master231~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.

     3m36s   10.100.2.4   worker232


发现要拉取的镜像为：Back-off pulling image "busybox:1.27"，可以提前手动导入一个有sh的镜像，把镜像名字改为busybox:1.27就可以。导入完成后。数据就被清理了。随后busybox也会随时消失。这就是PV的Recycle策略```bash
[root@master231~]# tree /zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
/zhiyong18/data/nfs-server/pv/linux/
├── pv001
├── pv002
│   ├── pvc1.txt
│   └── pvc2.txt
├── pv003
└── pv0044 directories, 0 files
[root@master231~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.

http://www.ppmy.cn/server/153367.html

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