概述
Volume是對各種存儲(chǔ)資源的抽象、虛擬化。為管理、控制、使用存儲(chǔ)資源提供統(tǒng)一接口。Openstack中的volume為虛擬機(jī)提供存儲(chǔ)，Docker中的volume為容器提供存儲(chǔ)。因?yàn)樵趉ubernetes中可部署運(yùn)行最小單位是pod ,所以kubernetes的volume為pod提供存儲(chǔ)。當(dāng)然在部署pod時(shí)可以不為其提供volume，pod中的容器使用所在節(jié)點(diǎn)的硬盤，能同時(shí)讀寫數(shù)據(jù)的地方稱為可讀寫層。這種存儲(chǔ)是容器級(jí)的臨時(shí)存儲(chǔ)，不是pod級(jí)。其生命周期與容器相同，如果容器crash后被重啟，也就是舊容器被刪除而新容器啟動(dòng)，則舊容器的可讀寫層與容器一起被刪除，其上數(shù)據(jù)丟失。同理如果pod在節(jié)點(diǎn)之間遷移調(diào)度，容器的可讀寫層并不會(huì)遷移調(diào)度。因此，kubernetes需要提供pod級(jí)volume，本文中的volume特指kubernetes。
Volume類型
Volume是抽象概念，有很多種具體實(shí)現(xiàn)，每種實(shí)現(xiàn)各具目的、特點(diǎn)、特性。差不多什么東西都可以當(dāng)成volume，類型如下：
- awsElasticBlockStore
- azureDisk
- azureFile
- cephfs
- configMap
- csi
- downwardAPI
- emptyDir
- fc (fibre channel)
- flocker
- gcePersistentDisk
- gitRepo (deprecated)
- glusterfs
- hostPath
- iscsi
- local
- nfs
- persistentVolumeClaim
- projected
- portworxVolume
- quobyte
- rbd
- scaleIO
- secret
- storageos
- vsphereVolume
- 這里不對以上所有類型一一介紹,只對目前可能會(huì)用到的本地磁盤存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)做簡單介紹說明
常見存儲(chǔ)類型說明及示例
cephfs
cephfs是一款優(yōu)秀、流行的云環(huán)境存儲(chǔ)解決方案，原因是它開源、高可用、彈性伸縮，對操作系統(tǒng)、硬件無特殊要求，用戶很容易搭建，使用它的節(jié)點(diǎn)也無特別要求。它具備awsElasticBlockStore陳述之所有特點(diǎn)，并且單個(gè)voluem可以被多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用。用戶首先搭建自己的cephfs環(huán)境，然后配置kubernetes集群與其對接，最后在pod中使用其提供的volume，詳細(xì)參考這里。
configMap
用戶首先創(chuàng)建configＭap并創(chuàng)建數(shù)據(jù)保存其中，此時(shí)數(shù)據(jù)保存在kubernetes的etcd數(shù)據(jù)庫中，volume還不存在。當(dāng)用戶在pod中引用創(chuàng)建的configMap時(shí)，系統(tǒng)首先在節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建volume并將數(shù)據(jù)保存其中，這個(gè)volume占用的是節(jié)占的存儲(chǔ)空間。此后就可以像使用普通volume一樣使用它。
configMap是kubernetes中的一種對象類型，核心本質(zhì)是以volume的方式將單獨(dú)管理的配置信息傳遞給pod中的容器，并非用來存儲(chǔ)持久化數(shù)據(jù)。詳細(xì)參考這里。
downwardAPI
與configＭap類似，以volume的方式向pod中的容器傳遞信息。configMap中的信息由用戶在創(chuàng)建對象時(shí)傳遞，而downwardAPI的信息就來自pod對象本身，downwardAPI不需要?jiǎng)?chuàng)建，它是pod Spec中的一個(gè)字段，內(nèi)容指向pod對象本身的其它字段，如pod的metadata、image等信息。在創(chuàng)建pod時(shí)系統(tǒng)首先將指向的字段提取出來，然后創(chuàng)建volume并保存提取出來的字段并掛載，容器就可以讀取這些字段了。
downwardAPI的目的是為將pod本身的字段信息如label、annotation等傳遞給容器的一種手段。詳細(xì)參考這里。
emptyDir
在節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行pod實(shí)例時(shí)才會(huì)創(chuàng)建emptyDir volume。它首先是節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)空目錄，pod中的任何容器都可以用volume的形式掛載使用它。如果容器因?yàn)槟撤N原因被刪除并重新啟動(dòng)，創(chuàng)建的emptyDir不會(huì)刪除也不會(huì)被清空。當(dāng)pod實(shí)例離開節(jié)點(diǎn)調(diào)度到其它節(jié)點(diǎn)或因?yàn)榭s容被刪除時(shí)，emptyDir被刪除，相當(dāng)于pod還在但數(shù)據(jù)丟了。示例：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: k8s.gcr.io/test-webserver
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /cache
name: cache-volume
volumes:
- name: cache-volume
emptyDir: {}
glusterfs
與cephfs一樣，流行的云環(huán)境下的存儲(chǔ)解決方案
hostPath
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: k8s.gcr.io/test-webserver
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /test-pd
name: test-volume
volumes:
- name: test-volume
hostPath:
# directory location on host
path: /data
# this field is optional
type: Directory
iscsi
互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，其特點(diǎn)是便宜。
local
與emptyDir相似，它也占用節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間。不同點(diǎn)是它是kubernetes中的一種對象類型，用戶可以像管理普通對象一樣管理它。emptyDir在pod實(shí)例開時(shí)運(yùn)行時(shí)分配，當(dāng)pod離節(jié)點(diǎn)時(shí)刪除。local類型的volume則由用戶創(chuàng)建，系統(tǒng)在合適的節(jié)點(diǎn)上為其分配資源，調(diào)度到這個(gè)節(jié)點(diǎn)上的pod可以掛載它，pod離開時(shí)它也不會(huì)消失，除非用戶刪除。示例：
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: example-pv
spec:
capacity:
storage: 100Gi
# volumeMode field requires BlockVolume Alpha feature gate to be enabled.
volumeMode: Filesystem
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
storageClassName: local-storage
local:
path: /mnt/disks/ssd1
nodeAffinity:
required:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: In
values:
- example-node
nfs
nfs
網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)
persistentVolumeClaim
與flocker相似，用來屏蔽不同云環(huán)境
projected
如果一個(gè)容器需要掛開多個(gè)已經(jīng)存在的volume比如Secret、ConfigMap、DownwardAPI等，原本每個(gè)這種類型的volume需要各自占用一個(gè)掛載目錄，而projected能將它們整合在一起，并只掛開到一個(gè)目錄下，示例：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: volume-test
spec:
containers:
- name: container-test
image: busybox
volumeMounts:
- name: all-in-one
mountPath: "/projected-volume"
readOnly: true
volumes:
- name: all-in-one
projected:
sources:
- secret:
name: mysecret
items:
- key: username
path: my-group/my-username
- downwardAPI:
items:
- path: "labels"
fieldRef:
fieldPath: metadata.labels
- path: "cpu_limit"
resourceFieldRef:
containerName: container-test
resource: limits.cpu
- configMap:
name: myconfigmap
items:
- key: config
path: my-group/my-config
