【每日一个云原生小技巧 #17】Volume 和 Persistent Volume

在 Kubernetes 中，Volume 和 Persistent Volume 是与数据存储和管理相关的两个重要概念。

Volume

Volume 是一个属于 Pod 的存储单元，它可以被 Pod 中的容器所共享。Kubernetes Volume 的生命周期与 Pod 相同，当 Pod 被删除时，Volume 通常也会一同被清除。Volumes 支持多种数据源，包括本地存储、公共云存储服务等。

使用场景：

• 共享数据，例如在一个多容器的 Pod 中
• 保存临时数据，以便在重启容器时可以使用
• 当你不需要持久化数据存储时

Persistent Volume (PV) 和 Persistent Volume Claim (PVC)

PV 是集群中的一块存储，其生命周期独立于任何单独的 Pod。这允许数据持久化，即使使用它的 Pod 不再存在。PVC 是对存储资源的请求，用户不需要了解后端存储的复杂性。它们让用户能以一种抽象的方式使用持久存储。

使用场景：

• 持久化存储，保证关键数据在 Pod 重启后依然存在
• 当应用程序需要稳定的存储时，比如数据库

使用技巧

1. 理解不同类型的 Volumes：
   • 根据需要持久化数据或者是仅在 Pod 生命周期内使用数据，选择合适的 Volume 类型。
2. 合理分配资源：
   • 在创建 PV 时，你需要指定存储大小。合理预估和请求所需的存储量。
3. 配置访问模式：
   • PV 支持不同的访问模式，如 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany 和 ReadWriteMany。选择适合你应用的访问模式。
4. 数据备份：
   • 即使是持久化数据，也需要考虑备份策略，防止意外情况导致数据丢失。
5. 使用 StorageClass：
   • 利用 StorageClass 动态创建 PV。可以预定义不同的存储类型（如 SSD、HDD）和配置，根据需要动态创建 PV。
6. 安全性：
   • 对敏感数据加密，并确保只有授权的 Pod 可以访问相关的 PVC。

使用案例

假设我们有一个需要运行 MySQL 数据库的应用程序，数据库需要持久化存储来保存数据。

PersistentVolume (PV) 示例：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

在这个配置中，我们创建了一个名为 mysql-pv 的持久卷，存储类型被设置为 manual，表示这是一个手动预先配置的存储类别，大小为 5Gi，并且指定访问模式为 ReadWriteOnce，表示该卷只能被一个节点以读写方式挂载。

PersistentVolumeClaim (PVC) 示例：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pvc
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

此 PVC mysql-pvc 请求与 PV 匹配的存储类别和大小，也设置为 ReadWriteOnce 访问模式。

Pod 使用 PVC 示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-pod
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: mysql:5.7
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "yourpassword"
    - name: MYSQL_DATABASE
      value:

 "mydatabase"
    volumes:
    - name: mysql-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: mysql-pvc
  volumeMounts:
  - mountPath: /var/lib/mysql
    name: mysql-storage

在这个 Pod 配置中，我们将 mysql-pvc 挂载到了 MySQL 容器的 /var/lib/mysql 目录。这样，MySQL 中的数据就会被存储在 PV 上，并且即使 Pod 被删除，数据也会得到保留。