将 PersistentVolume 的访问模式更改为 ReadWriteOncePod

本文演示了如何将现有 PersistentVolume 的访问模式更改为使用 ReadWriteOncePod。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，且必须配置 kubectl 命令行工具让其与你的集群通信。 建议运行本教程的集群至少有两个节点，且这两个节点不能作为控制平面主机。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.22. 要获知版本信息，请输入 kubectl version.

说明：

ReadWriteOncePod 访问模式在 Kubernetes v1.29 版本中已进阶至 Stable。 如果你运行的 Kubernetes 版本早于 v1.29，你可能需要启用一个特性门控。 请查阅你所用 Kubernetes 版本的文档。

说明：

ReadWriteOncePod 访问模式仅支持 CSI 卷。 要使用这种卷访问模式，你需要更新以下 CSI 边车至下述版本或更高版本：

我为什么要使用 ReadWriteOncePod？

在 Kubernetes v1.22 之前，ReadWriteOnce 访问模式通常用于限制需要单个写者存储访问模式的工作负载对 PersistentVolume 的访问。 然而，这种访问模式有一个限制：它要求只能从单个节点上访问卷，但允许同一节点上的多个 Pod 同时读写同一个卷。 对于需要严格遵循单个写者访问模式以确保数据安全的应用，这种模式可能形成风险。

如果确保单个写者访问模式对于你的工作负载至关重要，请考虑将你的卷迁移到 ReadWriteOncePod。

迁移现有 PersistentVolume

如果你有一些 PersistentVolume，可以将它们迁移为使用 ReadWriteOncePod。 系统仅支持从 ReadWriteOnce 迁移到 ReadWriteOncePod。

在此示例中，已经有一个 ReadWriteOnce 的 “cat-pictures-pvc” PersistentVolumeClaim 被绑定到了 “cat-pictures-pv” PersistentVolume，还有一个使用此 PersistentVolumeClaim 的 “cat-pictures-writer” Deployment。

说明：

如果你的存储插件支持动态制备， 系统将为你创建 “cat-pictures-pv”，但其名称可能不同。 要获取你的 PersistentVolume 的名称，请运行以下命令：

  1. kubectl get pvc cat-pictures-pvc -o jsonpath='{.spec.volumeName}'

你可以在进行更改之前查看 PVC。你可以在本地查看清单， 或运行 kubectl get pvc <PVC 名称> -o yaml。这条命令的输出类似于：

  1. # cat-pictures-pvc.yaml
  2. kind: PersistentVolumeClaim
  3. apiVersion: v1
  4. metadata:
  5.   name: cat-pictures-pvc
  6. spec:
  7.   accessModes:
  8.   - ReadWriteOnce
  9.   resources:
  10.     requests:
  11.       storage: 1Gi

以下是一个依赖于此 PersistentVolumeClaim 的 Deployment 示例：

  1. # cat-pictures-writer-deployment.yaml
  2. apiVersion: apps/v1
  3. kind: Deployment
  4. metadata:
  5.   name: cat-pictures-writer
  6. spec:
  7.   replicas: 3
  8.   selector:
  9.     matchLabels:
  10.       app: cat-pictures-writer
  11.   template:
  12.     metadata:
  13.       labels:
  14.         app: cat-pictures-writer
  15.     spec:
  16.       containers:
  17.       - name: nginx
  18.         image: nginx:1.14.2
  19.         ports:
  20.         - containerPort: 80
  21.         volumeMounts:
  22.         - name: cat-pictures
  23.           mountPath: /mnt
  24.       volumes:
  25.       - name: cat-pictures
  26.         persistentVolumeClaim:
  27.           claimName: cat-pictures-pvc
  28.           readOnly: false

第一步，你需要编辑 PersistentVolume 的 spec.persistentVolumeReclaimPolicy 并将其设置为 Retain。此字段确保你在删除相应的 PersistentVolumeClaim 时不会删除 PersistentVolume：

  1. kubectl patch pv cat-pictures-pv -p '{"spec":{"persistentVolumeReclaimPolicy":"Retain"}}'

接下来，你需要停止正在使用绑定到你要迁移的这个 PersistentVolume 上的 PersistentVolumeClaim 的所有工作负载，然后删除该 PersistentVolumeClaim。 在迁移完成之前，不要对 PersistentVolumeClaim 进行任何其他更改，例如调整卷的大小。

完成后，你需要清除 PersistentVolume 的 spec.claimRef.uid 以确保在重新创建时 PersistentVolumeClaim 能够绑定到它：

  1. kubectl scale --replicas=0 deployment cat-pictures-writer
  2. kubectl delete pvc cat-pictures-pvc
  3. kubectl patch pv cat-pictures-pv -p '{"spec":{"claimRef":{"uid":""}}}'

之后，将 PersistentVolume 的有效访问模式列表替换为（仅）ReadWriteOncePod：

  1. kubectl patch pv cat-pictures-pv -p '{"spec":{"accessModes":["ReadWriteOncePod"]}}'

说明：

ReadWriteOncePod 访问模式不能与其他访问模式结合使用。 你要确保在更新时 ReadWriteOncePod 是 PersistentVolume 上的唯一访问模式，否则请求将失败。

接下来，你需要修改 PersistentVolumeClaim，将 ReadWriteOncePod 设置为唯一的访问模式。 你还应将 PersistentVolumeClaim 的 spec.volumeName 设置为 PersistentVolume 的名称， 以确保其绑定到特定的 PersistentVolume。

完成后，你可以重新创建你的 PersistentVolumeClaim 并启动你的工作负载：

  1. # 重要提示：在 apply 操作之前必须编辑在 cat-pictures-pvc.yaml 中的 PVC。你需要：
  2. # - 将 ReadWriteOncePod 设置为唯一的访问模式
  3. # - 将 spec.volumeName 设置为 "cat-pictures-pv"
  5. kubectl apply -f cat-pictures-pvc.yaml
  6. kubectl apply -f cat-pictures-writer-deployment.yaml

最后，你可以编辑 PersistentVolume 的 spec.persistentVolumeReclaimPolicy 并将其设置回 Delete， 如果你之前更改了这个字段的话。

  1. kubectl patch pv cat-pictures-pv -p '{"spec":{"persistentVolumeReclaimPolicy":"Delete"}}'

接下来