9.Kubernetes Volume(存储卷)

Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录。Kubernetes的Volume概念、用途和目的与Docker的Volume比较类似，但两者不能等价。首先，Kubernetes中的Volume定义在Pod上，然后被一个Pod里的多个容器挂载到具体的文件目录下；其次，Kubernetes中的Volume中的数据也不会丢失。最后，Kubernetes支持多种类型的Volume，例如Gluster、Ceph等先进的分布式文件系统。

Volume的使用也比较简单，在大多数情况下，我们先在Pod上声明一个Volume，然后在容器里引用该Volume并Mount到容器里的某个目录上。举例来说，我们要給之前的Tomcat Pod增加一个名字为datavol的Volume，并且Mount到容器的/mydata-data目录上，则只要对Pod的定义文件做如下修正即可：

template:
  metadata:
    labels:
      app: app-demo
      tier: frontend
  spec:
    volumes:
    - name: datavol
      emptyDir: {}
    containers:
    - name: tomcat-demo
      image: tomcat
      volumeMounts:
       - mountPath: /mydata-data
         name: datavol
      imagePullPolicy: IfNotPersent

除了可以让一个Pod里的多个容器共享文件、让容器的数据写到宿主机的磁盘上或者写文件到网络存储中，Kubernetes的Volume还扩展出了一种非常有实用价值的功能，即容器配置文件集中化定义与管理，这是通过ConfigMap这个新的资源对象来实现的，后面我们会详细说明。

Kubernetes提供了非常丰富的Volume类型，下面逐一进行说明。

1.emptyDir

一个emptyDir Volume是在Pod分配到Node时创建的。从它的名称就可以看出，它的初始内容为空，并且无须指定宿主机上对应的目录文件，因为这是Kubernetes自动分配的一个目录，当Pod从Node上移除时，emptyDir中的数据也会被永久删除。empty的一些用途如下。

临时空间，例如用于某些应用程序运行时所需的临时目录，且无须永久保留。
长时间任务的中间过程CheckPoint的临时保存目录。

一个容器需要从另一个容器中获取数据的目录（多容器共享目录）。

目前，用户无法控制emptyDir使用的介质种类。如果kubelet的配置是使用硬盘，那么所有emptyDir都将创建在该硬盘上。Pod在将来可以设置emptyDir是位于硬盘、固态硬盘上还是基于内存的tmpfs上，上面的例子便采用了emptyDir类的Volume。

缺省情况下，EmptyDir 是使用主机磁盘进行存储的，也可以设置emptyDir.medium 字段的值为Memory，来提高运行速度，但是这种设置，对该卷的占用会消耗容器的内存份额。

2.hostPath

hostPath为在Pod上挂载宿主机上的文件或目录，它通常可以用于以下几方面。

1. 容器应用程序生成的日志文件需要永久保持时，可以使用宿主机的高速文件系统进行存储。

2. 需要访问宿主机上Docker引擎内部数据结构的容器应用时，可以通过定义hostPath为宿主机/var/lib/docker目录，使容器内部应用可以直接访问Docker的文件系统。

在使用这种类型的Volume时，需要注意以下几点：

1. 在不同的Node上具有相同配置的Pod可能会因为宿主机上的目录和文件不同而导致对Volume上目录和文件的访问结构不一致。

2. 如果使用了资源配额管理，则Kubernetes无法将hostPath在宿主机上使用的资源纳入管理。

在下面对例子中使用宿主机的/data目录定义了一个hostPath类型的Volume：

volumes:
- name: "persistent-storage"
  hostPath:
    path: "/data"

3.gcePersistentDisk

使用这种类型的Volume表示使用谷歌公有云提供的永久磁盘（Persistent Disk，PD）存放Volume的数据，它与emotyDir不同，PD上的内容会被永久保存，当Pod被删除时，PD只是被卸载（Unmount）,但不会被删除。需要注意的是，你需要先创建一个永久磁盘（PD），才能使用gcePersistentDisk。

使用gcePersistentDisk有以下一些限制条件。

Node（运行kubeket的节点）需要是GCE虚拟机。
这些虚拟机需要与PD存在于相同的GCE项目和Zone中。

通过gcloud命令即可创建一个PD：

gcloud compute disks create --size=500GB --zone=us-centrall-a my-data-disk

定义gcePersisentDisk类型的Volume的示例如下：

volumes:
- name: test-volume
  # This GCE PD must already exist.
  gcePersistentDisk:
    pdName: my-data-disk
    fsType: ext4

4.awsElasticBlockStore

与GCE类似，该类型的Volume使用亚马逊公有云提供的EBS Volume存储数据，需要先创建一个EBS Volume才能使用awsElasticBlockStore。

使用awsElasticBlockStore的一些限制条件如下：

1. Node（运行kubelet的节点）需要是AWS EC2实例。
2. 这些AWS EC2实例需要与EBS volume存在于相同的region和availability-zone中。
3. EBS只支持单个EC2实例mount一个volume。

通过aws ec2 create-volume命令可以创建一个EBS volume:

aws ec2 create-volume --availability-zone eu-west-1a --size 10 --volume-type gp2

定义awsElasticBlockStore类型的Volume的示例如下：

volumes:
- name: test-volume
  # This AWS EBS volume must already exist.
  awsElasticBlockStore:
    volumeID: aws://<availability-zone>/<volume-id>
    fsType: ext4

5.NFS

使用NFS网络文件系统提供的共享目录存储数据时，我们需要在系统中部署一个NFS Server。定义NFS类型的Volume的示例如下：

volumes:
 - name: nfs
   nfs:
     # 改为你的NFS服务器地址
     server: nfs-server.localhost
     path: "/"

6.其他类型的Volume

1. iscsi：使用iSCSI存储设备上的目录挂载到Pod中
2. flocker：使用Flocker来管理存储卷
3. glusterfs：使用开源GlusterFS网络文件系统的目录挂载到Pod中。
4. rbd：使用Ceph块设备共享存储（Rados Block Device）挂载到Pod中。
5. gitRepo：通过挂载一个空目录，并从GIT库clone一个git repository以供Pod使用。
6. secret：一个secret volume用于为Pod提供加密的信息，你可以将定义在Kubernetes中的secret直接挂载的volume总是不会持久化的。

链接：https://www.orchome.com/1340
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。