diff --git a/.vuepress/config.js b/.vuepress/config.js index 4c6fc09..0789f7e 100644 --- a/.vuepress/config.js +++ b/.vuepress/config.js @@ -186,9 +186,9 @@ module.exports = { collapsable: false, children: [ 'k8s-intermediate/persistent/volume', + 'k8s-intermediate/persistent/pv', + 'k8s-intermediate/persistent/storage-class', // 'k8s-intermediate/persistent/nfs', - // 'k8s-intermediate/persistent/pvc', - // 'k8s-intermediate/persistent/storage-class', ] } ] diff --git a/.vuepress/public/kuboard.rp b/.vuepress/public/kuboard.rp index b31abd2..8079013 100644 Binary files a/.vuepress/public/kuboard.rp and b/.vuepress/public/kuboard.rp differ diff --git a/learning/README.md b/learning/README.md index 06eacdf..e22c2db 100644 --- a/learning/README.md +++ b/learning/README.md @@ -18,7 +18,9 @@ description: Kubernetes 学习路径推荐 * [使用 ConfigMap 配置您的应用程序](/learning/k8s-intermediate/config-map.html) * [使用私有 registry 中的 docker 镜像](/learning/k8s-intermediate/private-registry.html) * 持久化数据 - * [数据卷](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html) + * [数据卷 Volume](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html) + * [存储卷 PV 和存储卷声明 PVC](/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.html) + * [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md) ## **课程推荐** diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190905221422172.png b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190905221422172.png new file mode 100644 index 0000000..bf402f3 Binary files /dev/null and b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190905221422172.png differ diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906070246134.png b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906070246134.png new file mode 100644 index 0000000..6bb8e01 Binary files /dev/null and b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906070246134.png differ diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906072544024.png b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906072544024.png new file mode 100644 index 0000000..2651f5a Binary files /dev/null and b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906072544024.png differ diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906074512760.png b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906074512760.png new file mode 100644 index 0000000..74d04e8 Binary files /dev/null and b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.assets/image-20190906074512760.png differ diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.md b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.md new file mode 100644 index 0000000..8edf3e2 --- /dev/null +++ b/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.md @@ -0,0 +1,148 @@ +--- +description: 本文介绍了存储卷 PersistentVolume，存储卷声明 PersistentVolumeClaim 的概念，他们的关系，以及如何使用 +--- + +# 存储卷 PersistentVolume + +参考文档： Kubernetes 官方文档 [Persistent Volumes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/) + +## 概述 + +与管理计算资源相比，管理存储资源是一个完全不同的问题。为了更好的管理存储，Kubernetes 引入了 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 两个概念，将存储管理抽象成如何提供存储以及如何使用存储两个关注点。 + +::: tip 关注点分离 + +Kuboard 可以导出名称空间中应用程序的配置到一个 YAML 文件，然后在新的名称空间导入该 YAML 文件。 +* 如果应用程序直接使用 nfs 类型的数据卷，则该 nfs 的 server 和 path 配置随应用程序一起导出到 YAML 文件中，到新的名称空间导入的应用程序还是对应原来的 nfs 配置（除非导入后手工修改 nfs 数据卷的 server/path 参数）。 +* 如果应用程序使用 PersistentVolumeClaim 声明该应用需要使用一个存储卷，导出成 YAML 后，可以等到在新的名称空间再导入该 YAML 时，再决定应该使用什么类型的 PersistentVolume 以及对应的参数。（新的名称空间中，可能使用 cephfs 或 glusterfs，而不是 nfs） + +通过 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim，Kubernetes 分离了提供存储和使用存储着两个关注点： +* PersistentVolumeClaim 必须定义在与应用程序相同的名称空间中，关注应用程序如何使用存储，通常由应用程序管理员或开发人员负责 +* PersistentVolume 只能定义在集群层面，关注集群如何提供存储，通常由集群管理员或者运维人员负责 + +::: + +PersistentVolume（PV 存储卷）是集群中的一块存储空间，由集群管理员管理、或者由 Storage Class（存储类）自动管理。PV（存储卷）和 node（节点）一样，是集群中的资源（kubernetes 集群由存储资源和计算资源组成）。PersistentVolumeClaim（存储卷声明）是一种类型的 Volume（数据卷），PersistentVolumeClaim（存储卷声明）引用的 PersistentVolume（存储卷）有自己的生命周期，该生命周期独立于任何使用它的容器组。PersistentVolume（存储卷）描述了如何提供存储的细节信息（NFS、cephfs等存储的具体参数）。 + +PersistentVolumeClaim（PVC 存储卷声明）代表用户使用存储的请求。Pod 容器组消耗 node 计算资源，PVC 存储卷声明消耗 PersistentVolume 存储资源。Pod 容器组可以请求特定数量的计算资源（CPU / 内存）；PersistentVolumeClaim 可以请求特定大小/特定访问模式（只能被单节点读写/可被多节点只读/可被多节点读写）的存储资源。 + +根据应用程序的特点不同，其所需要的存储资源也存在不同的要求，例如读写性能等。集群管理员必须能够提供关于 PersistentVolume（存储卷）的更多选择，无需用户关心存储卷背后的实现细节。为了解决这个问题，Kubernetes 引入了 StorageClass（存储类）的概念 + +## 存储卷和存储卷声明的关系 + +存储卷和存储卷声明的关系如下图所示： + +* PersistentVolume 是集群中的存储资源，通常由集群管理员创建和管理 +* StorageClass 用于对 PersistentVolume 进行分类，如果正确配置，StorageClass 也可以根据 PersistentVolumeClaim 的请求动态创建 Persistent Volume +* PersistentVolumeClaim 是使用该资源的请求，通常由应用程序提出请求，并指定对应的 StorageClass 和需求的空间大小 +* PersistentVolumeClaim 可以做为数据卷的一种，被挂载到容器组/容器中使用 + + + +PersistantVolume 和 PersistantVolumeClaim 的管理过程描述如下： + +### 提供 Provisioning + +有两种方式为 PersistentVolumeClaim 提供 PersistentVolume : 静态、动态 + +* **静态提供 Static** + + 集群管理员实现创建好一系列 PersistentVolume，它们包含了可供集群中应用程序使用的关于实际存储的具体信息。 + +* **动态提供 Dynamic** + + 在配置有合适的 StorageClass（存储类）且 PersistentVolumeClaim 关联了该 StorageClass 的情况下，kubernetes 集群可以为应用程序动态创建 PersistentVolume。 + +### 绑定 Binding + +假设用户创建了一个 PersistentVolumeClaim 存储卷声明，并指定了需求的存储空间大小以及访问模式。Kubernets master 将立刻为其匹配一个 PersistentVolume 存储卷，并将存储卷声明和存储卷绑定到一起。如果一个 PersistentVolume 是动态提供给一个新的 PersistentVolumeClaim，Kubernetes master 会始终将其绑定到该 PersistentVolumeClaim。除此之外，应用程序将被绑定一个不小于（可能大于）其 PersistentVolumeClaim 中请求的存储空间大小的 PersistentVolume。一旦绑定，PersistentVolumeClaim 将拒绝其他 PersistentVolume 的绑定关系。PVC 与 PV 之间的绑定关系是一对一的映射。 + +PersistentVolumeClaim 将始终停留在 ***未绑定 unbound*** 状态，直到有合适的 PersistentVolume 可用。举个例子：集群中已经存在一个 50Gi 的 PersistentVolume，同时有一个 100Gi 的 PersistentVolumeClaim，在这种情况下，该 PVC 将一直处于 ***未绑定 unbound*** 状态，直到管理员向集群中添加了一个 100Gi 的 PersistentVolume。 + +### 使用 Using + +对于 Pod 容器组来说，PersistentVolumeClaim 存储卷声明是一种类型的 Volume 数据卷。Kubernetes 集群将 PersistentVolumeClaim 所绑定的 PersistentVolume 挂载到容器组供其使用。 + +### 使用中保护 Storage Object in Use Protection + +* 使用中保护（Storage Object in Use Protection）的目的是确保正在被容器组使用的 PersistentVolumeClaim 以及其绑定的 PersistentVolume 不能被系统删除，以避免可能的数据丢失。 +* 如果用户删除一个正在使用中的 PersistentVolumeClaim，则该 PVC 不会立即被移除掉，而是推迟到该 PVC 不在被任何容器组使用时才移除；同样的如果管理员删除了一个已经绑定到 PVC 的 PersistentVolume，则该 PV 也不会立刻被移除掉，而是推迟到其绑定的 PVC 被删除后才移除掉。 + +### 回收 Reclaiming + +当用户不在需要其数据卷时，可以删除掉其 PersistentVolumeClaim，此时其对应的 PersistentVolume 将被集群回收并再利用。Kubernetes 集群根据 PersistentVolume 中的 reclaim policy（回收策略）决定在其被回收时做对应的处理。当前支持的回收策略有：Retained（保留）、Recycled（重复利用）、Deleted（删除） + +* **保留 Retain** + + 保留策略需要集群管理员手工回收该资源。当绑定的 PersistentVolumeClaim 被删除后，PersistentVolume 仍然存在，并被认为是”已释放“。但是此时该存储卷仍然不能被其他 PersistentVolumeClaim 绑定，因为前一个绑定的 PersistentVolumeClaim 对应容器组的数据还在其中。集群管理员可以通过如下步骤回收该 PersistentVolume： + * 删除该 PersistentVolume。PV 删除后，其数据仍然存在于对应的外部存储介质中（nfs、cefpfs、glusterfs 等） + * 手工删除对应存储介质上的数据 + * 手工删除对应的存储介质，您也可以创建一个新的 PersistentVolume 并再次使用该存储介质 + * + +* **删除 Delete** + + 删除策略将从 kubernete 集群移除 PersistentVolume 以及其关联的外部存储介质（云环境中的 AWA EBS、GCE PD、Azure Disk 或 Cinder volume）。 + +* **再利用 Recycle** + + * 再利用策略将在 PersistentVolume 回收时，执行一个基本的清除操作（rm -rf /thevolume/*），并使其可以再次被新的 PersistentVolumeClaim 绑定。 + * 集群管理员也可以自定义一个 recycler pod template，用于执行清除操作。请参考 [Recycle](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#recycle) + +::: tip +动态提供的 PersistentVolume 将从其对应的 StorageClass 继承回收策略的属性。 +::: + +### 扩展 Expanding Persistent Volumes Claims + + Kubernetes 中，该特性处于 beta 状态 + 该特性只针对极少数的 PersistentVolume 类型有效。请参考 [Expanding Persistent Volumes Claims](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#expanding-persistent-volumes-claims) + +## 存储卷类型 + +Kubernetes 支持 20 种存储卷类型（Types of Persistent Volumes），但是大多数都特定于具体的云环境，如 GCEPersistentDisk / AWSElasticBlockStore / AzureFile / AzureDisk 等，具体请参考 [Types of Persistent Volumes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#types-of-persistent-volumes) + +针对自建 Kubernetes 集群的情况，Kuboard 支持如下几种存储卷类型： + * NFS + * CephFS + +## 存储卷 PersistentVolume + +在 Kuboard 中查看 PersistentVolume 的界面如下图所示： + +![image-20190905221422172](./pv.assets/image-20190905221422172.png) + + +PersistentVolume 字段描述如下表所示： + +| 字段名称 | 可选项/备注 | +| ----------------------- | ------------------------------------------------------------ | +| 容量 Capacity | 通常，一个 PersistentVolume 具有一个固定的存储容量（capacity） | +| Volume Mode | FEATURE STATE: Kubernetes v1.13 beta
Kubernetes 1.9 之前的版本，所有的存储卷都被初始化一个文件系统。当前可选项有：
  • block：使用一个 块设备（raw block device）
  • filesystem（默认值）：使用一个文件系统
    • | +| Access Modes |
  • 可被单节点读写-ReadWriteOnce
  • 可被多节点只读-ReadOnlyMany
  • 可被多节点读写-ReadWriteMany
    • | +| 存储类 StorageClassName | 带有存储类 StorageClassName 属性的 PersistentVolume 只能绑定到请求该 StorageClass 存储类的 PersistentVolumeClaim。
    没有 StorageClassName 属性的 PersistentVolume 只能绑定到无特定 StorageClass 存储类要求的 PVC。 | +| 回收策略 Reclaim Policy |
  • 保留 Retain – 手工回收
  • 再利用 Recycle – 清除后重新可用 (rm -rf /thevolume/*)
  • 删除 Delete – 删除 PV 及存储介质
    • | +| Mount Options | 挂载选项用来在挂载时作为 mount 命令的参数 | +| 状态 Phase |
  • Available – 可用的 PV，尚未绑定到 PVC
  • Bound – 已经绑定到 PVC
  • Released – PVC 已经被删除，但是资源还未被集群回收
  • Failed – 自动回收失败
    • | + + +## 存储卷声明 PersistentVolumeClaims + +在 Kuboard 中查看存储卷声明的界面如下图所示： + +![image-20190906070246134](./pv.assets/image-20190906070246134.png) + +| 字段名称 | 可选项/备注 | +| --------------------- | ------------------------------------------------------------ | +| 存储类 | 只有该 StorageClass 存储类的 PV 才可以绑定到此 PVC | +| 读写模式 Access Modes |
  • 可被单节点读写-ReadWriteOnce
  • 可被多节点只读-ReadOnlyMany
  • 可被多节点读写-ReadWriteMany
    • | +| Volume Modes |
  • block
  • filesystem - default
    • | +| 总量 | 请求存储空间的大小 | + + + +## 在数据卷中使用存储卷声明 Claims As Volumes + +在您完成存储卷声明的定义后，您可以在 Kuboard 工作复杂编辑器的 ***数据卷 Volume*** 区域引用该存储卷声明，如下图所示： + +![image-20190906072544024](./pv.assets/image-20190906072544024.png) diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/pvc.md b/learning/k8s-intermediate/persistent/pvc.md deleted file mode 100644 index 3aa1882..0000000 --- a/learning/k8s-intermediate/persistent/pvc.md +++ /dev/null @@ -1,5 +0,0 @@ ---- -description: 存储类声明 ---- - -# 存储类声明 diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.assets/image-20190906080746368.png b/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.assets/image-20190906080746368.png new file mode 100644 index 0000000..2ccb629 Binary files /dev/null and b/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.assets/image-20190906080746368.png differ diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md b/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md index a41af4b..6cece5d 100644 --- a/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md +++ b/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md @@ -1,5 +1,55 @@ --- -description: 存储类 +description: 本文介绍了存储类的概念及其使用 --- -# 存储类 +# 存储类 StorageClass + +参考文档： Kubernetes 官网 [Storage Classes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/) + +## 存储类概述 + +StorageClass 存储类用于描述集群中可以提供的存储的类型。不同的存储类可能对应着不同的： +* 服务等级（quality-of-service level） +* 备份策略 +* 集群管理员自定义的策略 + +Kubernetes 自身对存储类所代表的含义并无感知，由集群管理员自行约定。 + +## 存储类的种类 + +参考 [Storage Classes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/)，Kubernetes 提供 19 种存储类 Provisioner，但是绝大多数与具体的云环境相关，如 AWSElasticBlockStore / AzureFile / AzureDisk / GCEPersistentDisk 等。 + +Kuboard 支持的存储类的种类如下： +* NFS +* CephFS + +## 存储类 + +在 Kuboard 中查看存储类，如下图所示： + +![image-20190906080746368](./storage-class.assets/image-20190906080746368.png) + + + +### 回收策略 Reclaim Policy + +由 StorageClass 动态创建的 PersistentVolume 将使用 StorageClass 中定义的回收策略。可选项有： + +* 回收后删除 Delete +* 回收后保留 Retain + +同一 StorageClass 中，手动创建的 PersistentVolume，将使用创建时手动指定的回收策略。 + + + +### 存储卷绑定模式 Volume Binding Mode + +StorageClass 根据存储卷绑定模式的选项，确定何时执行 存储卷与存储卷声明的绑定、何时执行动态存储卷提供（动态创建存储卷）。可选项有： + +* 即刻绑定 Immediate + + 存储卷声明创建后，立刻动态创建存储卷并将其绑定到存储卷声明。 + +* 首次使用时绑定 WaitForFirstConsumer + + 直到存储卷声明第一次被容器组使用时，才创建存储卷，并将其绑定到存储卷声明。 diff --git a/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.md b/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.md index 8076f3e..74d1e48 100644 --- a/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.md +++ b/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.md @@ -1,8 +1,8 @@ --- -description: 数据卷 +description: 本文介绍 Kubernetes 中 Volume（数据卷）的基本概念、用法以及支持的数据卷类型 --- -# 数据卷 +# 数据卷 Volume 参考文档： Kubernetes 官网文档 [Volumes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/) @@ -24,7 +24,7 @@ Docker 里同样也存在一个 volume（数据卷）的概念，但是 docker * 一个容器组可以包含多个数据卷、多个容器 * 一个容器通过挂载点决定某一个数据卷被挂载到容器中的什么路径 -* 不同类型的数据卷对应不同的存储媒介（图中列出了 nfs、PVC、ConfigMap 三种存储媒介，接下来将介绍更多） +* 不同类型的数据卷对应不同的存储介质（图中列出了 nfs、PVC、ConfigMap 三种存储介质，接下来将介绍更多） @@ -57,7 +57,7 @@ Docker 里同样也存在一个 volume（数据卷）的概念，但是 docker ## 数据卷的类型 -Kubernetes 目前支持多达 28 种数据卷类型，如需查阅所有的数据卷类型，请查阅 Kubernetes 官方文档 [Volumes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/) +Kubernetes 目前支持多达 28 种数据卷类型（其中大部分特定于具体的云环境如 GCE/AWS/Azure 等），如需查阅所有的数据卷类型，请查阅 Kubernetes 官方文档 [Volumes](https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/) 本文针对自建 Kubernetes 时，经常使用的数据卷的类型描述如下： @@ -94,6 +94,16 @@ Kubernetes 目前支持多达 28 种数据卷类型，如需查阅所有的数 * MySQL的data目录（建议只在测试环境中） * 用户上传的临时文件 +### cephfs + +* **描述** + + cephfs 数据卷使得您可以挂载一个外部 CephFS 卷到您的容器组中。对于 kubernetes 而言，cephfs 与 nfs 的管理方式和行为完全相似，适用场景也相同。不同的仅仅是背后的存储介质。 + +* **适用场景** + + 同 nfs 数据卷 + ### hostPath * **描述** @@ -143,9 +153,7 @@ Kubernetes 目前支持多达 28 种数据卷类型，如需查阅所有的数 具体使用方法请参考 [使用 ConfigMap 配置您的应用程序](/learning/k8s-intermediate/config-map.html#configmap-数据卷) ::: tip - 将 ConfigMap 数据卷挂载到容器时，如果该挂载点指定了 ***数据卷内子路径*** （subPath），则该 ConfigMap 被改变后，该容器挂载的内容仍然不变。 - ::: * **适用场景** @@ -156,16 +164,20 @@ Kubernetes 目前支持多达 28 种数据卷类型，如需查阅所有的数 * **描述** + secret 数据卷可以用来注入敏感信息（例如密码）到容器组。您可以将敏感信息存入 kubernetes secret 对象，并通过 Volume（数据卷）以文件的形式挂载到容器组（或容器）。secret 数据卷使用 tmpfs（基于 RAM 的文件系统）挂载。 + + ::: tip + 将 Secret 数据卷挂载到容器时，如果该挂载点指定了 ***数据卷内子路径*** （subPath），则该 Secret 被改变后，该容器挂载的内容仍然不变。 + ::: + * **适用场景** -### cephfs - -* **描述** - -* **适用场景** + * 将 HTTPS 证书存入 kubernets secret，并挂载到 /etc/nginx/conf.d/myhost.crt、/etc/nginx/conf.d/myhost.pem 路径，用来配置 nginx 的 HTTPS 证书 ### persistentVolumeClaim * **描述** -* **适用场景** + persistentVolumeClaim 数据卷用来挂载 PersistentVolume 存储卷。PersistentVolume 存储卷为用户提供了一种在无需关心具体所在云环境的情况下”声明“ 所需持久化存储的方式。 + + 请参考 [存储卷](./pv.html) diff --git a/overview/README.md b/overview/README.md index 33275ba..10dcea9 100644 --- a/overview/README.md +++ b/overview/README.md @@ -127,7 +127,9 @@ Kuboard 为 Kubernetes 初学者设计了如下学习路径： * [使用 ConfigMap 配置您的应用程序](/learning/k8s-intermediate/config-map.html) * [使用私有 Registry 中的 docker 镜像](/learning/k8s-intermediate/private-registry.md) * 持久化数据 - * [数据卷](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html) + * [数据卷 Volume](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html) + * [存储卷 PV 和存储卷声明 PVC](/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.html) + * [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md) * 进阶路线一 * 在实际项目中锻炼，完成各种与微服务、容器化、Kubernetes更多高级功能的学习、理解和应用 * **适合人群：** 身边有人带路，并且技术功底比较强的人，能够自行翻阅大量 docker / kubernetes 的官网英文资料。这些人在完成上面的 Kubernetes 入门教程之后，基本上可以在项目中开始实战了。 diff --git a/overview/change-log-on-the-way.md b/overview/change-log-on-the-way.md index b8f80e3..0b6c2dc 100644 --- a/overview/change-log-on-the-way.md +++ b/overview/change-log-on-the-way.md @@ -1,3 +1,7 @@ ## v1.0.3-beta.1 **发布日期** + +* 存储卷声明去掉分配模式的字段 +* 存储卷声明增加 Volume Modes 字段 +* 存储卷声明将 读写模式 修改为 Access Modes