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版本:v2.9 (Preview)

持久存储的工作原理

持久卷 (PV) 是 Kubernetes 集群中的一块存储,而持久卷声明 (PVC) 是对存储的请求。

在 Kubernetes 中使用持久存储有两种方法:

  • 使用现有的持久卷
  • 动态配置新的持久卷

要使用现有 PV,你的应用需要使用已绑定到 PV 的 PVC,并且 PV 应包含 PVC 所需的最少资源。

对于动态存储配置,你的应用需要使用绑定到存储类的 PVC。存储类包含配置新持久卷的授权。

设置新的和现有的持久存储

有关更多信息,请参阅关于存储的官方 Kubernetes 文档

关于持久卷声明

持久卷声明 (PVC) 是从集群请求存储资源的对象,类似于你的 deployment 用于兑换存储访问的凭证。PVC 以卷的形式挂载到工作负载中,以便工作负载可以声明其指定的持久存储份额。

要访问持久存储,Pod 必须有挂载为卷的 PVC。此 PVC 让你的 deployment 应用将其数据存储在外部位置,这样,如果 pod 发生故障,就可以用新的 pod 替换它并继续访问其外部存储的数据。

每个 Rancher 项目都包含你创建的 PVC 列表,可从资源 > 工作负载 > 卷中查看。你可以在将来创建 deployment 时复用这些 PVC。

新的和现有的持久存储都需要 PVC

无论工作负载打算使用现有存储,还是需要根据需求动态配置新存储,pod 都需要 PVC 才能使用持久存储。

如果你为工作负载设置现有存储,则工作负载会挂载引用一个 PV 的 PVC,该 PV 对应现有的存储基础设施。

如果工作负载需要请求新的存储,则工作负载会挂载引用一个存储类的 PVC,该存储类能创建新 PV 及其底层存储基础设施。

Rancher 允许你在项目中创建任意数量的 PVC。

你可以在创建 deployment 时将 PVC 挂载到 deployment 中,也可以在创建 deployment 后在 deployment 运行的时候将 PVC 挂载到 deployment 中。

使用 PVC 和 PV 设置现有存储

你的 pod 可以将数据存储在中,但如果 pod 发生故障,该数据就会丢失。为了解决这个问题,Kubernetes 提供了持久卷 (PV)。PV 是 Kubernetes 资源,这些资源对应于你的 pod 可以访问的外部存储磁盘或文件系统。如果一个 pod 崩溃,它的替代 pod 可以访问持久存储中的数据,而不会丢失任何数据。

PV 可以是你本地或托管的云上(Amazon EBS 或 Azure Disk)物理磁盘或文件系统。

在 Rancher 中创建持久卷不会创建存储卷。它只创建映射到现有卷的 Kubernetes 资源。因此,在你可以将持久卷创建为 Kubernetes 资源之前,你必须先配置存储。

重要提示:

PV 是在集群级别创建的,这意味着在多租户集群中,有权访问不同命名空间的团队可以访问同一个 PV。

将 PV 绑定到 PVC

当 pod 设置为使用持久存储时,pod 会挂载持久卷声明 (PVC),PVC 的挂载方式与其他 Kubernetes 卷相同。在创建每个 PVC 时,Kubernetes master 将 PVC 视为对存储的请求,并将其绑定到与 PVC 的最低资源要求相匹配的 PV。并非每个 PVC 都保证绑定到 PV。详情请参阅 Kubernetes 文档

如果没有匹配的卷,则声明将一直保持为未绑定状态。当匹配的卷可用时,声明将会被绑定。例如,配置有许多 50Gi PV 的集群不会匹配请求 100Gi 的 PVC。PVC 可以在 100Gi PV 添加到集群时进行绑定。

换句话说,你可以创建无限量的 PVC,但只有在 Kubernetes master 可以找到满足 PVC 所需的磁盘空间量的 PV 时,PVC 才会绑定到 PV。

要动态配置新存储,挂载在 pod 中的 PVC 对应的必须是存储类而不是持久卷。

使用 PVC 和存储类配置新存储

存储类允许你动态创建 PV,而无需先在基础设施提供商中创建持久存储。

例如,如果工作负载绑定到 PVC 并且 PVC 引用 Amazon EBS 存储类,则存储类可以动态创建 EBS 卷和相应的 PV。

然后 Kubernetes master 会将新创建的 PV 绑定到你的工作负载的 PVC,从而允许你的工作负载使用持久存储。