配置 Pod 使用持久卷进行存储
本页面展示了如何配置 Pod 以使用 PersistentVolumeClaim 进行存储。以下是此过程的摘要：
你作为集群管理员，创建一个由物理存储支持的 PersistentVolume。你不会将该卷与任何 Pod 关联。
你现在扮演开发人员/集群用户的角色，创建一个 PersistentVolumeClaim，它会自动绑定到一个合适的 PersistentVolume。
你创建一个使用上述 PersistentVolumeClaim 进行存储的 Pod。
准备工作
你需要有一个只有单个节点的 Kubernetes 集群，并且 kubectl 命令行工具必须配置为与你的集群通信。如果你还没有单节点集群，可以使用 Minikube 创建一个。
熟悉 持久卷 中的内容。
在你的节点上创建一个 index.html 文件
打开与集群中单节点的 shell。如何打开 shell 取决于你如何设置集群。例如，如果你正在使用 Minikube，可以通过输入 minikube ssh 打开与节点的 shell。
在你的节点上的 shell 中，创建一个 /mnt/data 目录
# This assumes that your Node uses "sudo" to run commands
# as the superuser
sudo mkdir /mnt/data
在 /mnt/data 目录中，创建一个 index.html 文件
# This again assumes that your Node uses "sudo" to run commands
# as the superuser
sudo sh -c "echo 'Hello from Kubernetes storage' > /mnt/data/index.html"
注意
如果你的节点使用的超级用户访问工具不是sudo，通常可以通过将 sudo 替换为其他工具的名称来实现。测试 index.html 文件是否存在
cat /mnt/data/index.html
输出应该是
Hello from Kubernetes storage
你现在可以关闭与节点的 shell。
创建 PersistentVolume
在本练习中，你将创建一个 hostPath PersistentVolume。Kubernetes 支持 hostPath 用于单节点集群上的开发和测试。hostPath PersistentVolume 使用节点上的文件或目录来模拟网络附加存储。
在生产集群中，你不会使用 hostPath。相反，集群管理员会配置网络资源，例如 Google Compute Engine 持久磁盘、NFS 共享或 Amazon Elastic Block Store 卷。集群管理员还可以使用 StorageClasses 设置动态供应。
以下是 hostPath PersistentVolume 的配置文件
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: task-pv-volume
labels:
type: local
spec:
storageClassName: manual
capacity:
storage: 10Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
hostPath:
path: "/mnt/data"
配置文件指定卷位于集群节点的 /mnt/data。配置还指定了 10 Gibibytes 的大小和 ReadWriteOnce 的访问模式，这意味着该卷可以由单个节点以读写方式挂载。它为 PersistentVolume 定义了 StorageClass 名称 manual，该名称将用于将 PersistentVolumeClaim 请求绑定到此 PersistentVolume。
注意
为简单起见，此示例使用ReadWriteOnce 访问模式。对于生产用途，Kubernetes 项目建议使用 ReadWriteOncePod 访问模式。创建 PersistentVolume
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-volume.yaml
查看 PersistentVolume 的信息
kubectl get pv task-pv-volume
输出显示 PersistentVolume 的 STATUS 为 Available。这意味着它尚未绑定到 PersistentVolumeClaim。
NAME CAPACITY ACCESSMODES RECLAIMPOLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
task-pv-volume 10Gi RWO Retain Available manual 4s
创建 PersistentVolumeClaim
下一步是创建 PersistentVolumeClaim。Pod 使用 PersistentVolumeClaim 请求物理存储。在本练习中，你将创建一个 PersistentVolumeClaim，该声明请求至少 3 Gibibytes 的卷，该卷可以为最多一个节点提供读写访问权限。
以下是 PersistentVolumeClaim 的配置文件
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: task-pv-claim
spec:
storageClassName: manual
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 3Gi
创建 PersistentVolumeClaim
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-claim.yaml
创建 PersistentVolumeClaim 后，Kubernetes 控制平面会查找满足声明要求的 PersistentVolume。如果控制平面找到具有相同 StorageClass 的合适 PersistentVolume，它会将声明绑定到该卷。
再次查看 PersistentVolume
kubectl get pv task-pv-volume
现在输出显示 STATUS 为 Bound。
NAME CAPACITY ACCESSMODES RECLAIMPOLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
task-pv-volume 10Gi RWO Retain Bound default/task-pv-claim manual 2m
查看 PersistentVolumeClaim
kubectl get pvc task-pv-claim
输出显示 PersistentVolumeClaim 已绑定到你的 PersistentVolume，即 task-pv-volume。
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESSMODES STORAGECLASS AGE
task-pv-claim Bound task-pv-volume 10Gi RWO manual 30s
创建一个 Pod
下一步是创建使用你的 PersistentVolumeClaim 作为卷的 Pod。
以下是 Pod 的配置文件：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: task-pv-pod
spec:
volumes:
- name: task-pv-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: task-pv-claim
containers:
- name: task-pv-container
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: "http-server"
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/share/nginx/html"
name: task-pv-storage
请注意，Pod 的配置文件指定了 PersistentVolumeClaim，但未指定 PersistentVolume。从 Pod 的角度来看，声明就是一个卷。
创建 Pod
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-pod.yaml
验证 Pod 中的容器是否正在运行
kubectl get pod task-pv-pod
获取 Pod 中运行的容器的 shell
kubectl exec -it task-pv-pod -- /bin/bash
在你的 shell 中，验证 nginx 是否正在从 hostPath 卷提供 index.html 文件
# Be sure to run these 3 commands inside the root shell that comes from
# running "kubectl exec" in the previous step
apt update
apt install curl
curl https:///
输出显示你写入 hostPath 卷上的 index.html 文件的文本
Hello from Kubernetes storage
如果你看到该消息，则表示你已成功配置 Pod 以使用 PersistentVolumeClaim 中的存储。
清理
删除 Pod
kubectl delete pod task-pv-pod
在两个位置挂载相同的 PersistentVolume
你已经了解了如何创建 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim，以及如何将卷挂载到容器中的单个位置。接下来我们来探讨如何将同一个 PersistentVolume 挂载到容器中的两个不同位置。以下是一个示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test
spec:
containers:
- name: test
image: nginx
volumeMounts:
# a mount for site-data
- name: config
mountPath: /usr/share/nginx/html
subPath: html
# another mount for nginx config
- name: config
mountPath: /etc/nginx/nginx.conf
subPath: nginx.conf
volumes:
- name: config
persistentVolumeClaim:
claimName: task-pv-storage
这里
subPath：此字段允许将挂载的 PersistentVolume 中的特定文件或目录公开到容器内的不同位置。在此示例中subPath: html挂载 html 目录。subPath: nginx.conf挂载一个特定文件，nginx.conf。
由于第一个 subPath 是 html，因此必须在节点上的 /mnt/data/ 中创建 html 目录。
第二个 subPath nginx.conf 意味着将使用 /mnt/data/ 目录中的文件。无需创建其他目录。
你的 nginx 容器将进行两个卷挂载
/usr/share/nginx/html用于静态网站/etc/nginx/nginx.conf用于默认配置
将节点上的 index.html 文件移动到一个新文件夹中
这里提到的 index.html 文件是指在“在你的节点上创建一个 index.html 文件”部分创建的文件。
打开与集群中单节点的 shell。如何打开 shell 取决于你如何设置集群。例如，如果你正在使用 Minikube，可以通过输入 minikube ssh 打开与节点的 shell。
创建一个 /mnt/data/html 目录
# This assumes that your Node uses "sudo" to run commands
# as the superuser
sudo mkdir /mnt/data/html
将 index.html 移动到该目录中
# Move index.html from its current location to the html sub-directory
sudo mv /mnt/data/index.html html
创建一个新的 nginx.conf 文件
user nginx; worker_processes auto;error_log /var/log/nginx/error.log notice; pid /var/run/nginx.pid;
events { worker_connections 1024; }
http { include /etc/nginx/mime.types; default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; access_log /var/log/nginx/access.log main; sendfile on; #tcp_nopush on; keepalive_timeout 60; #gzip on; include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}
这是默认 nginx.conf 文件的修改版本。在这里，默认的 keepalive_timeout 已修改为 60
创建 nginx.conf 文件
cat <<EOF > /mnt/data/nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log notice;
pid /var/run/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '\$remote_addr - \$remote_user [\$time_local] "\$request" '
'\$status \$body_bytes_sent "\$http_referer" '
'"\$http_user_agent" "\$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
keepalive_timeout 60;
#gzip on;
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}
EOF
创建一个 Pod
在这里，我们将创建一个使用现有 persistentVolume 和 persistentVolumeClaim 的 Pod。但是，Pod 只将特定文件 nginx.conf 和目录 html 挂载到容器。
创建 Pod
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-duplicate.yaml
验证 Pod 中的容器是否正在运行
kubectl get pod test
获取 Pod 中运行的容器的 shell
kubectl exec -it test -- /bin/bash
在你的 shell 中，验证 nginx 是否正在从 hostPath 卷提供 index.html 文件
# Be sure to run these 3 commands inside the root shell that comes from
# running "kubectl exec" in the previous step
apt update
apt install curl
curl https:///
输出显示你写入 hostPath 卷上的 index.html 文件的文本
Hello from Kubernetes storage
在你的 shell 中，还要验证 nginx 是否正在从 hostPath 卷提供 nginx.conf 文件
# Be sure to run these commands inside the root shell that comes from
# running "kubectl exec" in the previous step
cat /etc/nginx/nginx.conf | grep keepalive_timeout
输出显示你写入 hostPath 卷上的 nginx.conf 文件的修改文本
keepalive_timeout 60;
如果你看到这些消息，则表示你已成功配置 Pod 以使用 PersistentVolumeClaim 中的特定文件和目录进行存储。
清理
删除 Pod
kubectl delete pod test
kubectl delete pvc task-pv-claim
kubectl delete pv task-pv-volume
如果你还没有打开与集群中节点的 shell，请按照之前的方式打开一个新的 shell。
在节点上的 shell 中，删除你创建的文件和目录
# This assumes that your Node uses "sudo" to run commands
# as the superuser
sudo rm /mnt/data/html/index.html
sudo rm /mnt/data/nginx.conf
sudo rmdir /mnt/data
你现在可以关闭与节点的 shell。
访问控制
配置了组 ID（GID）的存储仅允许使用相同 GID 的 Pod 进行写入。GID 不匹配或缺失会导致权限拒绝错误。为了减少与用户协调的需要，管理员可以使用 GID 注释 PersistentVolume。然后，GID 会自动添加到使用该 PersistentVolume 的任何 Pod 中。
按如下方式使用 pv.beta.kubernetes.io/gid 注释
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv1
annotations:
pv.beta.kubernetes.io/gid: "1234"
当 Pod 使用具有 GID 注释的 PersistentVolume 时，注释的 GID 将以与 Pod 的安全上下文中指定的 GID 相同的方式应用于 Pod 中的所有容器。每个 GID，无论是来自 PersistentVolume 注释还是 Pod 规范，都将应用于每个容器中运行的第一个进程。
注意
当 Pod 使用 PersistentVolume 时，与 PersistentVolume 关联的 GID 不存在于 Pod 资源本身上。下一步
- 了解更多关于 PersistentVolumes 的信息。
- 阅读 持久存储设计文档。