Volumes

1. volume概述

  • 容器上的文件生命周期同容器的生命周期一致，即容器挂掉之后，容器将会以最初镜像中的文件系统内容启动，之前容器运行时产生的文件将会丢失。
  • Pod的volume的生命周期同Pod的生命周期一致，当Pod被删除的时候，对应的volume才会被删除。即Pod中的容器重启时，之前的文件仍可以保存。

容器中的进程看到的是由其 Docker 镜像和卷组成的文件系统视图。

Pod volume的使用方式

Pod 中的每个容器都必须独立指定每个卷的挂载位置，需要给Pod配置volume相关参数。

Pod的volume关键字段如下：

  • spec.volumes：提供怎样的数据卷
  • spec.containers.volumeMounts：挂载到容器的什么路径

2. volume类型

2.1. emptyDir

1、特点

  • 会创建emptyDir对应的目录，默认为空（如果该目录原来有文件也会被重置为空）
  • Pod中的不同容器可以在目录中读写相同文件（即Pod中的不同容器可以通过该方式来共享文件）
  • 当Pod被删除，emptyDir 中的数据将被永久删除，如果只是Pod挂掉该数据还会保留

2、使用场景

  • 不同容器之间共享文件（例如日志采集等）
  • 暂存空间，例如用于基于磁盘的合并排序

  • 用作长时间计算崩溃恢复时的检查点

    3、示例

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: test-pd
  5. spec:
  6.   containers:
  7.   - image: k8s.gcr.io/test-webserver
  8.     name: test-container
  9.     volumeMounts:
  10.     - mountPath: /cache
  11.       name: cache-volume
  12.   volumes:
  13.   - name: cache-volume
  14.     emptyDir: {}

2.2. hostPath

1、特点

  • 会将宿主机的目录或文件挂载到Pod中

2、使用场景

  • 运行需要访问 Docker 内部的容器；使用 /var/lib/docker 的 hostPath

  • 在容器中运行 cAdvisor；使用 /dev/cgroups 的 hostPath

  • 其他使用到宿主机文件的场景

hostPath的type字段

值 行为
空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在挂载 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
DirectoryOrCreate 如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么将根据需要在那里创建一个空目录，权限设置为 0755，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
Directory 给定的路径下必须存在目录
FileOrCreate 如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么会根据需要创建一个空文件，权限设置为 0644，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
File 给定的路径下必须存在文件
Socket 给定的路径下必须存在 UNIX 套接字
CharDevice 给定的路径下必须存在字符设备
BlockDevice 给定的路径下必须存在块设备

注意事项

  • 由于每个节点上的文件都不同，具有相同配置的 pod 在不同节点上的行为可能会有所不同
  • 当 Kubernetes 按照计划添加资源感知调度时，将无法考虑 hostPath 使用的资源
  • 在底层主机上创建的文件或目录只能由 root 写入。您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或修改主机上的文件权限以便写入 hostPath 卷

3、示例

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: test-pd
  5. spec:
  6.   containers:
  7.   - image: k8s.gcr.io/test-webserver
  8.     name: test-container
  9.     volumeMounts:
  10.     - mountPath: /test-pd
  11.       name: test-volume
  12.   volumes:
  13.   - name: test-volume
  14.     hostPath:
  15.       # directory location on host
  16.       path: /data
  17.       # this field is optional
  18.       type: Directory

2.3. configMap

configMap提供了一种给Pod注入配置文件的方式，配置文件内容存储在configMap对象中，如果Pod使用configMap作为volume的类型，需要先创建configMap的对象。

示例

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: configmap-pod
  5. spec:
  6.   containers:
  7.     - name: test
  8.       image: busybox
  9.       volumeMounts:
  10.         - name: config-vol
  11.           mountPath: /etc/config
  12.   volumes:
  13.     - name: config-vol
  14.       configMap:
  15.         name: log-config
  16.         items:
  17.           - key: log_level
  18.             path: log_level

2.4. cephfs

cephfs的方式将Pod的存储挂载到ceph集群中，通过外部存储的方式持久化Pod的数据（即当Pod被删除数据仍可以存储在ceph集群中），前提是先部署和维护好一个ceph集群。

示例

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: cephfs
  5. spec:
  6.   containers:
  7.   - name: cephfs-rw
  8.     image: kubernetes/pause
  9.     volumeMounts:
  10.     - mountPath: "/mnt/cephfs"
  11.       name: cephfs
  12.   volumes:
  13.   - name: cephfs
  14.     cephfs:
  15.       monitors:
  16.       - 10.16.154.78:6789
  17.       - 10.16.154.82:6789
  18.       - 10.16.154.83:6789
  19.       # by default the path is /, but you can override and mount a specific path of the filesystem by using the path attribute
  20.       # path: /some/path/in/side/cephfs 
  21.       user: admin
  22.       secretFile: "/etc/ceph/admin.secret"
  23.       readOnly: true

更多可参考 CephFS 示例。

2.5. nfs

nfs的方式类似cephfs，即将Pod数据存储到NFS集群中，具体可参考NFS示例。

2.6. persistentVolumeClaim

persistentVolumeClaim 卷用于将PersistentVolume挂载到容器中。PersistentVolumes 是在用户不知道特定云环境的细节的情况下“声明”持久化存储（例如 GCE PersistentDisk 或 iSCSI 卷）的一种方式。

参考文章：