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k8s挂载存储模式---NFS

Seven
2022-01-05 / 0 评论 / 0 点赞 / 500 阅读 / 9668 字 / 正在检测是否收录...

k8s存储支持多种模式:本地存储:hostPath/emptyDir,传递网络存储:iscsi/nfs,分布式网络存储:glusterfs/rbd/cephfs,以及云存储等;
k8s默认容器如果重建,则容器中文件将丢失,为了解决这些问题,通常我们会将容器中需要持久化的文件存储到其他可持久化存储目录中。

1.存储到临时目录

  spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: k8s-node2  #指定工作在节点2上
      containers:
      - name: nginx-web
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html  #容器目录
          name: html
      volumes:
        - name: html
            emptyDir:  {}

这种模式数据存储将随着pod的创建与销毁生命周期存在,数据将不持久化存储。

2.存储到宿主机目录

  spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: k8s-node2  #指定工作在节点2上
      containers:
      - name: nginx-web
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html  #容器目录
          name: html
      volumes:
      - name: html
        hostPath:  #类型为hostPath,即宿主机文件路径
          path: /data/nginx/html   #宿主机目录
          type:  DirectoryOrCreate

优点:简单易用,无需额外支持
缺点:依赖宿主机磁盘容量,pod与宿主机存在强耦合,不利于管理。当pod部署多个副本并分配到不同host时,数据不共享;当pod漂移时,数据不同步;当node故障时,数据易丢失;

3.存储到NFS中

3.1安装NFS

#master节点安装nfs
[root@k8s-master nginx]# yum -y install nfs-utils
#创建nfs目录
[root@k8s-master nginx]# mkdir -p /nfs/data/
#修改权限
[root@k8s-master nginx]# chmod -R 777 /nfs/data
#编辑export文件,这个文件就是nfs默认的配置文件
[root@k8s-master nginx]# vim /etc/exports
/nfs/data *(rw,no_root_squash,sync)
#配置生效
[root@k8s-master nginx]# exportfs -r
#查看生效
[root@k8s-master nginx]# exportfs
/nfs/data       <world>
#启动rpcbind、nfs服务
[root@k8s-master nginx]# systemctl restart rpcbind && systemctl enable rpcbind
[root@k8s-master nginx]# systemctl restart nfs && systemctl enable nfs
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
#查看 RPC 服务的注册状况
[root@k8s-master nginx]# rpcinfo -p localhost
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper

#showmount测试
[root@k8s-master nginx]# showmount -e 192.168.0.66
 Export list for 192.168.0.66:
 /nfs/data *

3.2创建PV

创建前我们先在master节点 mkdir /nfs/data/nginx 创建出一个nginx子目录供pv使用

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
  namespace: default
spec:
  capacity:
    storage: 100Mi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:  
    server: 192.168.0.66
    path: "/nfs/data/nginx"   #NFS目录,需要该目录在NFS上存在
然后执行创建
[root@k8s-master nfs]# kubectl apply -f pv.yaml 
persistentvolume/nfs-pv created
[root@k8s-master nfs]# kubectl get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv   100Mi      RWX            Retain           Available                                   7s

PV 的访问模式(accessModes)有三种:
ReadWriteOnce(RWO):是最基本的方式,可读可写,但只支持被单个 Pod 挂载。
ReadOnlyMany(ROX):可以以只读的方式被多个 Pod 挂载。
ReadWriteMany(RWX):这种存储可以以读写的方式被多个 Pod 共享。

PV 的回收策略(persistentVolumeReclaimPolicy,即 PVC 释放卷的时候 PV 该如何操作)也有三种:
Retain,不清理, 保留 Volume(需要手动清理)
Recycle,删除数据,即 rm -rf /volume/*(只有 NFS 和 HostPath 支持)
Delete,删除存储资源,比如删除 AWS EBS 卷(只有 AWS EBS, GCE PD, Azure Disk 和 Cinder 支持)
PVC释放卷是指用户删除一个PVC对象时,那么与该PVC对象绑定的PV就会被释放。

PersistentVolume有四种状态:
Available: 可用状态
Bound: 绑定到PVC
Released: PVC被删掉,但是尚未回收
Failed : 自动回收失败

3.3创建PVC

vim pvc.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 50Mi  #容量
[root@k8s-master nfs]# kubectl apply -f pvc.yaml 
persistentvolumeclaim/nfs-pvc created
[root@k8s-master nfs]# kubectl get pvc
NAME      STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
nfs-pvc   Bound    nfs-pv   100Mi      RWX 
[root@k8s-master nfs]# kubectl get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv   100Mi      RWX            Retain           Bound    default/nfs-pvc

此时pv状态已经从Available变成Bound状态。

3.4 创建pod并使用pvc存储资源

vim nginx.yaml #我们用nginx镜像进行验证,将html目录映射到nfs目录中

#deploy
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-nginx
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-nginx
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx-web
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: html
      volumes:
      - name: html
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nfs-nginx
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
    nodePort: 31681
  selector:
    app: nfs-nginx

创建pod容器

[root@k8s-master nfs]# kubectl apply -f nginx.yaml
[root@k8s-master nfs]# kubectl get pods  -o wide
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
nfs-nginx-7695b95db6-l74zx   1/1     Running   0          12s   10.244.2.93   k8s-node1   <none>           <none>
nfs-nginx-7695b95db6-qcqp8   1/1     Running   0          12s   10.244.1.22   k8s-node2   <none>           <none>

如果kubectl describe pods xxx 发现有如下报错,则在节点服务器上安装nfs-unitls

Output: Running scope as unit run-20005.scope.
mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on 192.168.0.66:/nfs/data/nginx,
missing codepage or helper program, or other error
各节点安装并启用nfs

yum install nfs-utils
systemctl start nfs & systemctl enable nfs
systemctl start rpcbind & systemctl enable rpcbind

3.5验证

3.5.1直接放文件到NFS的/nfs/data/nginx目录

我们在/nfs/data/nginx目录创建了一个1.html文件

<html>
<body>Test01</body>
</html>

image.png
验证1正常

3.5.2 在容器1的/usr/share/nginx/html目录创建文件2.html

<html>
<body>Test02</body>
</html>

3.5.3 在容器2的/usr/share/nginx/html目录创建文件3.html

<html>
<body>Test03</body>
</html>

分别测试访问2.html和3.html

image.png
测试2 2.html验证正常
image.png
测试3 3.html验证正常

此外我们进入容器查看,目录中文件是共享的:

root@nfs-nginx-7695b95db6-l74zx:/usr/share/nginx/html# ls
1.html  2.html  3.html

3.5.4 pod销毁重建

kubectl delete -f nginx.yaml
kubectl apply -f nginx.yaml

再次访问1.html/2.html/3.html,依旧可以访问到,说明文件未丢失。

root@nfs-nginx-7695b95db6-78wml:/usr/share/nginx/html# ls
1.html  2.html  3.html
#新创建的容器,依旧可以看到这些文件

4.结语

NFS挂载有静态与动态两种不同模式,动态挂载模式需要创建StorageClass,使用过程相对复杂,本文采用的是静态模式。
另外对于k8s集群来讲,NFS并不是最理想存储模式,建议优先采用分布式存储方案,如cephfs存储。

本文参考
https://www.cnblogs.com/sunsky303/p/11578206.html
https://www.jianshu.com/p/65ed4bdf0e89

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