三十六、Kubernetes1.25中数据存储第一篇

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1、概述

在前面已经提到容器的生命周期可能很短会被频繁地创建和销毁。那么容器在销毁时保存在容器中的数据也会被清除。这种结果对用户来说在某些情况下是不乐意看到的。为了持久化保存容器的数据kubernetes引入了Volume的概念。

Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录它被定义在Pod上然后被一个Pod里的多个容器挂载到具体的文件目录下kubernetes通过Volume实现同一个Pod中不同容器之间的数据共享以及数据的持久化存储。Volume的生命容器不与Pod中单个容器的生命周期相关当容器终止或者重启时Volume中的数据也不会丢失。

kubernetes的Volume支持多种类型比较常见的有下面几个

基本存储EmptyDir、HostPath、NFS

高级存储PV、PVC

配置存储ConfigMap、Secret

2、基本存储

2.1、EmptyDir空目录

EmptyDir是最基础的Volume类型一个EmptyDir就是Host主机上的一个空目录。

EmptyDir是在Pod被分配到Node时创建的它的初始内容为空并且无须指定宿主机上对应的目录文件因为kubernetes会自动分配一个目录当Pod销毁时 EmptyDir中的数据也会被永久删除。 EmptyDir用途如下

临时空间例如用于某些应用程序运行时所需的临时目录最常用的就是一些程序缓存且无须永久保留

一个容器需要从另一个容器中获取数据的目录多容器共享目录

接下来通过一个容器之间文件共享的案例来使用一下EmptyDir。

在一个Pod中准备两个容器nginx和busybox然后声明一个Volume分别挂在到两个容器的目录中然后nginx容器负责向Volume中写日志busybox中通过命令将日志内容读到控制台。

创建一个volume-emptydir.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:  # 将logs-volume挂在到nginx容器中对应的目录为 /var/log/nginx
    - name: logs-volume
      mountPath: /var/log/nginx
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令动态读取指定文件中内容
    volumeMounts:  # 将logs-volume 挂在到busybox容器中对应的目录为 /logs
    - name: logs-volume
      mountPath: /logs
  volumes: # 声明volume name为logs-volume类型为emptyDir
  - name: logs-volume
    emptyDir: {}

实际操作

# 创建
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f volume-emptydir.yaml
pod/volume-emptydir created
[root@k8s-master ~]#
# 查看pod详情 
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n dev -owide
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
volume-emptydir   2/2     Running   0          35s   172.17.169.191   k8s-node2   <none>           <none>
# 访问nginx 
[root@k8s-master ~]# curl 172.17.169.191
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

# 通过kubectl logs命令查看指定容器的标准输出 可以看出 busybox 将 nginx 日志给输出了
[root@k8s-master ~]# kubectl logs -f volume-emptydir -n dev -c busybox
192.168.13.63 - - [07/Jan/2023:02:52:07 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 615 "-" "curl/7.29.0" "-"

2.2、HostPath

EmptyDir中数据不会被持久化它会随着Pod的结束而销毁如果想简单的将数据持久化到主机中可以选择HostPath。

HostPath就是将Node主机中一个实际目录挂在到Pod中以供容器使用这样的设计就可以保证Pod销毁了但是数据依据可以存在于Node主机上。

接下来我们改造2.1 EmptyDir的yaml将日志以HostPath方式存储在主机/root/logs 目录下

创建一个volume-hostpath.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-hostpath
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /var/log/nginx
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"]
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /logs
  volumes:
  - name: logs-volume
    hostPath: 
      path: /root/logs         # 日志存储在主机这个目录下
      type: DirectoryOrCreate  # 目录存在就使用不存在就先创建后使用

关于type的值的一点说明
DirectoryOrCreate 目录存在就使用不存在就先创建后使用
Directory 目录必须存在
FileOrCreate 文件存在就使用不存在就先创建后使用
File 文件必须存在
Socket unix套接字必须存在
CharDevice 字符设备必须存在
BlockDevice 块设备必须存在

实例操作

# 创建
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f volume-hostpath.yaml
pod/volume-hostpath created
[root@k8s-master ~]#
[root@k8s-master ~]#
# 获取pod 详情 发现pod 运行在k8s-node2 节点上
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n dev -owide
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
volume-hostpath   2/2     Running   0          31s   172.17.169.129   k8s-node2   <none>           <none>
[root@k8s-master ~]#
# 访问nginx
[root@k8s-master ~]# curl 172.17.169.129
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@k8s-master ~]#

# 查看日志
[root@k8s-master ~]# kubectl logs -f volume-hostpath -n dev -c busybox
192.168.13.63 - - [07/Jan/2023:03:01:14 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 615 "-" "curl/7.29.0" "-"

# 接下来就可以去host的/root/logs目录下查看存储的文件了
###  注意: 下面的操作需要到Pod所在的节点运行案例中是k8s-node2
[root@k8s-node2 ~]# cd /root/logs/
[root@k8s-node2 logs]# ls
access.log  error.log

# 同样的道理如果在此目录下创建一个文件到容器中也是可以看到的

本篇文章先到此处下一篇我们继续讲解NFS存储

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标签: k8s