Kubernetes中的Volume概念

libxd 發布于2019-07-01 16:47 / 422人閱讀

摘要：背景中有的概念，其中對它的管理有點松散。鏡像是文件系統層次的根，任何被掛載到鏡像中的特定目錄上。中的每個容器必須獨立指定每個的位置。當一個由于某種原因從節點上移除，中的數據也會被永久刪除。

容器中的磁盤文件是易失的，這給運行在容器中的大型應用帶來了一些麻煩。首先，當一個容器崩潰，kubelet會重啟它，但是之前存儲的文件會丟失 - 容器以一個初始的狀態重建。第二，當在一個Pod中運行多個container，這些container之間常常需要共享文件。Kubernetes的Volume抽象解決了這些問題。

背景

Docker中有Volumes的概念，其中對它的管理有點松散。在Docker中，一個volume就簡單的是個磁盤或者其他容器中的目錄，它的生命周期是不被管理的，并且在最近的Docker版本中還只支持基于本地磁盤的volume。Docker最新版本已經提供了volume驅動，但是它的功能目前還非常有限（例如，Docker 1.7中每個容器只允許有一個volume驅動，并且不能向volume傳參）。

Kubernetes的volume有一個顯式的生命周期 - 和持有它的Pod的生命周期相同。因此，一個volume比它所在Pod中的任何一個容器的生命周期都要長，并且容器重啟后數據仍在。當然了，如果一個Pod不存在了，它的volume也就不存在了。更重要的是，Kubernetes支持不同類型的volume，并且一個Pod可以同時使用多個類型的volume。

一個volume只是一個目錄，可能其中有一些數據，對于Pod中的容器是可訪問的。這個目錄是哪兒來的，支撐它的介質，以及它的內容物，都是由使用的特定volume類型決定的。

要使用一個volume，一個Pod指定提供給它的那些volume（.spec.volumes字段）以及掛載到容器的位置（.soec.containers.volumeMounts字段）。

容器中的一個進程，它看待文件系統是由Docker鏡像以及一個或多個volume組成的。Docker鏡像是文件系統層次的根，任何volume被掛載到鏡像中的特定目錄上。volume不能掛載到其他volume或者有到其他volume的硬鏈接（hard links）。Pod中的每個容器必須獨立指定mount每個volume的位置。

Volume的類型

Kubernetes支持多種volume類型：

awsElasticBlockStore

azureDisk

azureFile

cephfs

configMap

csi

downwardAPI

emptyDir

fc (fibre channel)

flocker

gcePersistentDisk

gitRepo (deprecated)

glusterfs

hostPath

iscsi

local

nfs

persistentVolumeClaim

projected

portworxVolume

quobyte

rbd

scaleIO

secret

storageos

vsphereVolume

awsElasticBlockStore

awsElasticBlockStore卷在Pod中掛載一個Amazon Web Services（AWS）EBS Volume。不同于emptyDir在Pod移除時做擦除，一個EBS卷的內容一直保留，并且卷很少被卸載。這意味著一個EBS卷可以被預填充數據，并且數據可以在Pod間進行傳遞。

重要：在使用之前你必須使用aws ec2 create-volume或者AWS API創建一個EBS卷。

使用一個awsElasticBlockStore卷時，有幾個限制：

Pod運行的Node必須是一個AWS EC2實例

這些實例需要和EBS卷處于相同范圍（region）以及可用區域（availability-zone）

一個多帶帶的EC2實例只支持掛載一個EBS卷

創建一個EBS卷

aws ec2 create-volume --availability-zone=eu-west-1a --size=10 --volume-type=gp2

要保證zone和k8s集群相同。（并需要檢查size以及EBS卷類型是否合理）

AWS EBS實例配置

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-ebs
spec:
  containerss:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-ebs
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    # This AWS EBS volume must already exist.
    awsElasticBlockStore:
      volumeID: 
      fsType: ext4

azureDisk

azureDisk用于將一個Microsoft Azure Data Disk掛載到一個Pod中。

更多細節敲這里。

emptyDir

一個emptyDir卷在Pod分配給Node時首次創建，并且只要Pod在節點上運行，它就一直存在。正如它的名字所說，它初始是空的。Pod中的容器可以在一個emptyDir卷中讀寫到相同文件，盡管這個卷可以掛載到不同容器的相同或不同的路徑。當一個Pod由于某種原因從節點上移除，emptyDir中的數據也會被永久刪除。

注意：一個容器崩潰并不會從一個節點移除所在Pod，因此在容器崩潰的條件下，emptyDir卷中的數據是安全的。

emptyDir的應用場景：

臨時的空間，例如用于一個基于磁盤的merge sort

用于從崩潰恢復的長時計算

保存一個內容管理容器獲取的數據，這些數據用于一個webserver容器對外提供服務

默認情況下，emptyDir卷可以基于節點上的任何介質進行存儲 - 可能是磁盤或者SSD或者網絡存儲，這取決于你的環境。你也可以設置emptyDir.medium字段為Memory，以告知Kubernetes為你掛載一個tmpfs（基于內存的文件系統）。不同于磁盤，tmpfs非常快，并且tmpfs在節點重啟時會被擦除并且你寫入的數據量取決于你的容器內存大小。

示例Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumnMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volumne
    emptyDir: {}

GPU云服務器云服務器 oss中的目錄文件夾概念 Volume webrtc audio volume volume-attach

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