pv、pvc和storageclass-九游平台
上一章节介绍的hostpath是一种持久化存储，但是hostpath的内容是存储在节点上，导致只适合读取。
如果要求pod重新调度后仍然能使用之前读写过的数据，就只能使用网络存储了，网络存储种类非常多且有不同的使用方法，通常一个云服务提供商至少有块存储、文件存储、对象存储三种。kubernetes解决这个问题的方式是抽象了pv（persistentvolume）和pvc（persistentvolumeclaim）来解耦这个问题，从而让使用者不用关心具体的基础设施，当需要存储资源的时候，只要像cpu和内存一样，声明要多少即可。
- pv：pv描述的是持久化存储卷，主要定义的是一个持久化存储在宿主机上的目录，比如一个nfs的挂载目录。
- pvc：pvc描述的是pod所希望使用的持久化存储的属性，比如，volume存储的大小、可读写权限等等。
kubernetes管理员设置好网络存储的类型，提供对应的pv描述符配置到kubernetes，使用者需要存储的时候只需要创建pvc，然后在pod中使用volume关联pvc，即可让pod使用到存储资源，它们之间的关系如下图所示。
csi
kubernetes提供了csi接口（container storage interface，容器存储接口），基于csi这套接口，可以开发定制出csi插件，从而支持特定的存储，达到解耦的目的。例如在中看到的kube-system命名空间下everest-csi-controller和everest-csi-driver就是cce开发存储控制器和驱动。有了这些驱动就可以使用evs、sfs、obs存储。
$ kubectl get po --namespace=kube-system name ready status restarts age everest-csi-controller-6d796fb9c5-v22df 2/2 running 0 9m11s everest-csi-driver-snzrr 1/1 running 0 12m everest-csi-driver-ttj28 1/1 running 0 12m everest-csi-driver-wtrk6 1/1 running 0 12m
pv
来看一下pv是如何描述持久化存储，例如在sfs中创建了一个文件存储，这个文件存储id为68e4a4fd-d759-444b-8265-20dc66c8c502，挂载地址为sfs-nas01.cn-north-4b.myhuaweicloud.com:/share-96314776。如果想在cce中使用这个文件存储，则需要先创建一个pv来描述这个存储，如下所示。
apiversion: v1 kind: persistentvolume metadata: name: pv-example spec: accessmodes: - readwritemany # 读写模式 capacity: storage: 10gi # 定义pv的大小 csi: driver: nas.csi.everest.io # 声明使用的驱动 fstype: nfs # 存储类型 volumeattributes: everest.io/share-export-location: sfs-nas01.cn-north-4b.myhuaweicloud.com:/share-96314776 # 挂载地址 volumehandle: 68e4a4fd-d759-444b-8265-20dc66c8c502 # 存储id
这里csi下面的内容就是cce中特定的字段，在其他地方无法使用。
下面创建这个pv并查看。
$ kubectl create -f pv.yaml persistentvolume/pv-example created $ kubectl get pv name capacity access modes reclaim policy status claim storageclass reason age pv-example 10gi rwx retain available 4s
reclaim policy是指pv的回收策略，retain表示pvc被释放后pv继续保留。status值为available，表示pv处于可用的状态。
pvc
pvc可以绑定一个pv，示例如下。
apiversion: v1 kind: persistentvolumeclaim metadata: name: pvc-example spec: accessmodes: - readwritemany resources: requests: storage: 10gi # 声明存储的大小 volumename: pv-example # pv的名称
创建pvc并查看。
$ kubectl create -f pvc.yaml persistentvolumeclaim/pvc-example created $ kubectl get pvc name status volume capacity access modes storageclass age pvc-example bound pv-example 10gi rwx 9s
这里可以看到状态是bound，volume是pv-example，表示pvc已经绑定了pv。
再来看下pv。
$ kubectl get pv name capacity access modes reclaim policy status claim storageclass reason age pv-example 10gi rwx retain bound default/pvc-example 50s
可以看到状态也变成了bound，claim是default/pvc-example，表示这个pv绑定了default命名空间下的pvc-example这个pvc。
这里一个比较有意思的地方是claim是default/pvc-example，为什么要显示default呢，这是因为pv是集群级别的资源，并不属于某个命名空间，而pvc是命名空间级别的资源，pv可以与任何命名空间的pvc资源绑定。
storageclass
上节说的pv和pvc方法虽然能实现屏蔽底层存储，但是pv创建比较复杂（可以看到pv中csi字段的配置很麻烦），通常都是由集群管理员管理，这非常不方便。
kubernetes解决这个问题的方法是提供动态配置pv的方法，可以自动创pv。管理员可以部署pv配置器（provisioner），然后定义对应的storageclass，这样开发者在创建pvc的时候就可以选择需要创建存储的类型，pvc会把storageclass传递给pv provisioner，由provisioner自动创建pv。如cce就提供csi-disk、csi-nas、csi-obs等storageclass，在声明pvc时加上storageclassname，就可以自动创建pv，并自动创建底层的存储资源。
执行如下命令即可查询cce提供的默认storageclass。您可以使用cce提供的csi插件自定义创建storageclass，但从功能角度与cce提供的默认storageclass并无区别，这里不做过多描述。
# kubectl get sc name provisioner age csi-disk everest-csi-provisioner 17d # 云硬盘 storageclass csi-disk-topology everest-csi-provisioner 17d # 延迟绑定的云硬盘 storageclass csi-nas everest-csi-provisioner 17d # 文件存储 storageclass csi-obs everest-csi-provisioner 17d # 对象存储 storageclass csi-sfsturbo everest-csi-provisioner 17d # 极速文件存储 storageclass
使用storageclass创建pvc。
apiversion: v1 kind: persistentvolumeclaim metadata: name: pvc-sfs-auto-example spec: accessmodes: - readwritemany resources: requests: storage: 10gi storageclassname: csi-nas # storageclass
当前不支持使用csi-sfsturbo类型storageclass直接创建pvc。如需使用sfs turbo类型的存储，请提前创建sfs turbo实例并通过静态存储卷的方式创建pv和pvc，详情请参见。
创建pvc并查看pvc和pv。
$ kubectl create -f pvc2.yaml persistentvolumeclaim/pvc-sfs-auto-example created $ kubectl get pvc name status volume capacity access modes storageclass age pvc-sfs-auto-example bound pvc-1f1c1812-f85f-41a6-a3b4-785d21063ff3 10gi rwx csi-nas 29s $ kubectl get pv name capacity access modes reclaim policy status claim storageclass reason age pvc-1f1c1812-f85f-41a6-a3b4-785d21063ff3 10gi rwo delete bound default/pvc-sfs-auto-example csi-nas 20s
这可以看到使用storageclass后，不仅创建了pvc，而且创建了pv，并且将二者绑定了。
定义了storageclass后，就可以减少创建并维护pv的工作，pv变成了自动创建，作为使用者，只需要在声明pvc时指定storageclassname即可，这就大大减少工作量。
再次说明，storageclassname的类型在不同厂商的产品上各不相同，这里只是使用了文件存储作为示例。
在pod中使用pvc
有了pvc后，在pod中使用持久化存储就非常方便了，在pod template中的volume直接关联pvc的名称，然后挂载到容器之中即可，如下所示。甚至在statefulset中还可以直接声明pvc，详情请参见。
apiversion: apps/v1
kind: deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
matchlabels:
app: nginx
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- image: nginx:alpine
name: container-0
volumemounts:
- mountpath: /tmp # 挂载路径
name: pvc-sfs-example
restartpolicy: always
volumes:
- name: pvc-sfs-example
persistentvolumeclaim:
claimname: pvc-example # pvc的名称
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