基本介绍

在 Kubernetes 中，PersistentVolume（持久化卷，PV）是一种与存储相关的资源对象，可以定义存储容量、访问模式、回收策略、存储插件等信息。PV 具有独立的生命周期，不会随着 Pod 的销毁被删除。PV 的生命周期包括配置、绑定、使用、保护、回收几个阶段。

🔔 PV 对象不属于任何命名空间！

工作原理

  • 定义对象：静态模式下，管理员预先在集群中定义 PV 对象，指定其存储容量、访问模式、回收策略、存储插件等配置信息

  • 创建对象：静态模式下，按照管理员预先定义好的资源清单创建 PV 对象；动态模式下，StorageClass 根据 PVC 的申请动态创建 PV 对象

  • 绑定：当一个 PVC 对象创建后，Kubernetes 会寻找一个匹配的 PV 进行绑定，这个过程可以是立即的，也可以是延迟的

  • 使用：PVC 对象与 PV 对象完成绑定后，Pod 就可以通过挂载 PVC 来访问持久化存储。Pod 的资源清单中会包含对 PVC 对象的引用，Kubernetes 负责将与 PVC 对象绑定的 PV 对象挂载到 Pod 的容器中

  • 回收策略：PV 支持三种回收策略：Retain、Recycle、Delete。当 PVC 对象被销毁时，Kubernetes 会根据 PV 的回收策略来处理 PV 对象


资源清单（示例）

1、使用本地存储

  • HostPath 方式

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: demo-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle / Retain / Delete     # PV 回收策略
  hostPath:
    path: /data/nfs

  • Local 方式

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: demo-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle / Retain / Delete     # PV 回收策略
  local:
    path: /data/nfs
  nodeAffinity:
   requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: xxxx
          operator: In
          values:
          - xxxx
 
🔔 Local 方式必须要添加 nodeAffinity，否则创建时会报错：
spec.nodeAffinity: Required value: Local volume requires node affinity

2、使用 NFS 存储

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: demo-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle / Retain / Delete     # PV 回收策略
  nfs:
    server: xx.xx.xx.xx               # 指定 NFS 服务器地址
    path: /data/nfs                   # 指定 NFS 服务器目录

3、使用 CSI 存储（如阿里云 NAS）

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: demo-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle / Retain / Delete     # PV 回收策略
  csi:
    driver: com.example.team/csi-driver
    volumeHandle: existingVolumeName                      # 与PV 名称保持一致
    readOnly: false
    volumeAttributes:
      server: "xxxx"
      path: "/xxxx"
  mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3


相关说明

1、状态类型

PV 对象创建后，通常会存在以下几种状态：

  • Available：可用，还未被 PVC 对象绑定

  • Bound：已绑定，已经被 PVC 对象绑定

  • Released：已释放，即 PVC 对象已被删除，但 PV 资源未被集群重新声明（与 Retain 回收方式相关）

  • Failed：已失败，即 PV 对象回收失败

2、访问模式（AccessModes）

在 PV 对象的资源清单中，可以定义以下几种访问模式：

  • ReadWriteOnce：该模式为读写权限，只能被单个 Node 节点挂载

  • ReadOnlyMany：该模式为只读权限，可以被多个 Node 节点挂载

  • ReadWriteMany：该模式为读写权限，可以被多个 Node 节点挂载

3、回收策略（persistentVolumeReclaimPolicy）

在 PV 对象的资源清单中，可以定义以下几种回收策略：

  • Recycle：循环策略，该策略允许保留 PV 对象，并可以再次被新创建的 PVC 对象绑定

  • Retain：保留策略，该策略允许保留 PV 对象，但不可以再次被新创建的 PVC 对象绑定

  • Delete：删除策略（默认），该策略不保留 PV 对象