Kubernetes的Local Persistent Volumes使用小記

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關於Local Persistent Volumes

文中將Local Persistent Volumes簡稱為Local PV；

Kubernetes的Local PV自1.7版本進行alpha發布，在1.10版本beta發布，最終的正式發布(General Availability)是在1.14版本；一個Local PV對應指定節點上的一處本地磁碟空間；相比NFS之類的遠程存儲，Local PV提供了本地IO帶來的更好性能；和HostPath Volume的區別Local PV出現之前，使用本地磁碟的方法是HostPath Volume，同為使用本地磁碟，區別在哪呢？最重要的區別，就是Local PV和具體節點是有關聯的，這意味著使用了Local PV的pod，重啟多次都會被Kubernetes scheduler調度到同一節點，而如果用的是HostPath Volume，每次重啟都可能被Kubernetes scheduler調度到新的節點，然後使用同樣的本地路徑；當我們要用HostPath Volume的時候，既可以在PVC聲明，又可以直接寫到Pod的配置中，但是Local PV只能在PVC聲明，對於PV資源，通常都有專人管理，這樣就避免了Pod開發者擅自使用本地磁碟帶來的衝突和風險；另外要注意的是，HostPath Volume和Local PV都是在使用本地磁碟，和常見的分布式文件系統相比，本地磁碟故障會導致數據丟失，保存重要數據請勿使用HostPath Volume和Local PV；基本概念說完了，接下來實戰體驗；

實戰環境信息

作業系統：CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)kubernetes：1.15.3helm：2.16.1體驗Local PV的步驟簡述本次實戰的目標是快速創建Local PV，並驗證該Local PV正常可用，全文由以下部分組成：創建Local PV；通過helm下載tomcat的chart；修改chart，讓tomcat使用剛才創建的Local PV；部署tomcat；在伺服器上檢查文件夾已正常寫入；參考文章如果您想了解Kubernetes和helm的更多信息，請參考：《kubespray2.11安裝kubernetes1.15》；《部署和體驗Helm(2.16.1版本)》；準備完畢，開始實操；

創建PV

在kubernetes工作節點創建文件夾給Local PV使用，我這是：/root/temp/202005/24/local-pv/給上述文件夾讀寫權限：chmod -R a+r,a+w /root/temp/202005/24/local-pv創建文件local-storage-pv.yaml，內容如下：apiVersion: v1kind: PersistentVolumemetadata: name: example-pvspec: capacity: storage: 10Gi volumeMode: Filesystem accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Delete storageClassName: local-storage local: path: /root/temp/202005/24/local-pv nodeAffinity: required: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - node1關於local-storage-pv.yaml有以下幾點需要注意：a. spec.storageClassName等於local-storage，後面的PVC中也要指定storageClassName等於local-storage；b. spec.nodeAffinity是必填參數，用於建立Local PV和節點的關係，spec.nodeAffinity.required,nodeSelectorTerms.matchExpressions.values的值包含node1，表示該Local PV可以在主機名為node1的節點創建；執行命令kubectl apply -f local-storage-pv.yaml，即可創建PV；執行kubectl describe pv example-pv檢查是否創建成功，如下圖紅框所示，此PV已經可用：

使用PV接下來通過helm部署tomcat，並且讓tomcat使用上述Local PV，請確保helm已經裝好;增加helm倉庫(帶有tomcat的倉庫)：helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami下載tomcat的chart：helm fetch bitnami/tomcatchart下載成功後，當前目錄出現tomcat配置壓縮包tomcat-6.2.4.tgz，解壓：tar -zxvf tomcat-6.2.4.tgz解壓得到tomcat文件夾，進入後打開values.yaml文件，找到persistence節點，增加下圖紅框中的內容：

在tomcat目錄下執行命令：helm install --name-template tomcat001 -f values.yaml . --namespace hello-storageclass查看tomcat的pod和service情況，一切正常，並且埠映射到了宿主機的31835：

瀏覽器訪問宿主機IP:31835，出現tomcat歡迎頁面：

去目錄/root/temp/202005/24/local-pv/檢查磁碟使用情況，如下圖，可見已分配給tomcat的PVC，並且寫入了tomcat的基本數據：

再次查看Local PV，發現狀態已經改變：

至此可以確認，tomcat用上了Local PV，數據被保存在宿主機的指定文件夾；清理Local PV一般來說，清理PV要做如下操作：a. 刪除pod，或者deployment；b. 刪除pvc；c. 刪除Local PV；這裡由於用上了helm，因此通過helm將上述步驟1和2執行掉，既命令helm delete tomcat001再在local-storage-pv.yaml所在目錄執行kubectl delete -f local-storage-pv.yaml即可刪除Local PV；至此，Local PV的學習和實踐就完成了，如果您正在使用這種存儲，希望本文能給您一些參考；

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