Kubernetes 认证管理员 (CKA) 学习指南 (Chinese Edition), 2nd Edition

第16章. 持久 卷

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持久卷是卷概念中的一类特殊卷（ ），其特性在于能够在Pod生命周期之外持续保存数据。持久卷的运作机制稍显复杂：持久卷作为实际将数据持久化存储至底层物理存储的资源实体。

持久卷声明 则代表连接Pod与持久卷的桥梁资源，负责向存储系统发起请求。

最后，Pod需要申领持久卷并将其挂载到内部容器可访问的目录路径。

课程目标覆盖范围

本章涵盖以下课程目标：

• 实现存储类与动态卷配置

• 配置卷类型、访问模式和回收策略

• 管理持久卷与持久卷声明

图16-1展示了Pod、持久卷声明与持久卷之间的关系。

图16-1. 从Pod申领 持久卷

持久卷操作

存储在卷上的数据在容器重启后仍可保留。在许多应用中，数据的生命周期远超应用程序、容器、Pod、节点乃至集群本身的存续时间。 数据持久化 确保数据生命周期与集群资源生命周期解耦。典型示例是数据库持久化的数据，这正是持久化卷的职责所在。Kubernetes通过两种基础组件实现数据持久化：PersistentVolume（持久化卷）和PersistentVolumeClaim（持久化卷声明）。

PersistentVolume是 中表示存储空间的基本单元，它与Pod完全解耦，因此拥有独立的生命周期。该对象捕获存储源（例如Cloud服务商提供的存储资源）。PersistentVolume可由Kubernetes管理员提供，也可通过映射存储类实现动态分配。

PersistentVolumeClaim用于请求PersistentVolume的资源 ——例如存储容量和访问类型。在Pod中，需使用persistentVolumeClaim类型通过PersistentVolumeClaim挂载抽象化的PersistentVolume。

卷类型

Kubernetes支持多种持久卷类型（ ），以适配不同存储后端和使用场景。每种类型具有独特特性，适用于特定场景。表16-1列出了当前未废弃的最常用持久卷类型。

表 16-1. 持久 卷类型

输入命令	描述
hostPath	将主机节点的文件系统中的文件或目录挂载到 Pod 中。适用于开发和测试环境，但不推荐用于生产环境的多节点集群，因为它将 Pod 绑定到特定节点。
local	表示挂载的本地存储设备，如磁盘、分区或目录。性能优于远程存储，但需配置节点亲和性以确保Pod调度至正确节点。
nfs	允许多个Pod共享同一网络文件系统（NFS）挂载点。支持ReadWriteMany访问模式，适用于跨节点Pod间数据共享。
csi	容器存储接口（CSI）驱动程序，为容器化工作负载提供标准化存储系统暴露方案。多数现代存储解决方案均采用CSI驱动程序。
fc	光纤通道（FC）卷，支持将现有FC存储设备挂载至Pod。需节点配备FC硬件并完成相应配置。
iscsi	互联网小型计算机系统接口（iSCSI）卷，支持将现有iSCSI存储挂载至Pod。通过IP网络提供块级存储服务。

卷类型的选择取决于基础设施、性能需求以及是否需要跨多个Pod或节点共享存储。在云环境中，云服务商通常提供CSI驱动程序（如AWS EBS CSI驱动程序、GCE持久磁盘CSI驱动程序或Azure磁盘CSI驱动程序）以集成其原生存储服务。 ...