date: 2020-07-23title: k8s之PV、SC、PVC的关系 #标题
tags: k8s存储 #标签
categories: k8s # 分类

用于记录下k8s集群中pv（Persistent）、sc（Storeage Class）、pvc（PersistenVolumeClaim）的相关概念。
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，K8s 引入了 StorageClass（存储类）的概念。

PV和PVC的关系

  • PV是集群中的存储资源，通常由集群管理人员创建和管理;
  • SC用于对PV进行分类，如果正确配置，SC可以根据PVC的请求动态创建PV;
  • PVC是使用该资源的请求，通常由应用程序提出的请求，并指定对应的SC和需要的存储空间大小;
  • PVC可以作为数据卷的一种，被挂载到容器中使用。

PVC的管理过程

PV和PVC的管理过程如下:

k8s之PV、SC、PVC的关系 - 图1

存储资源的回收策略

当用户不在需要其数据卷时，可以删除掉其 PVC，此时其对应的 PV 将被集群回收并再利用。K8s 集群根据 PV 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）

Retain

保留策略需要集群管理员手工回收该资源。当绑定的 PVC 被删除后，PV 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 PVC 绑定，因为前一个绑定的 PVC 对应容器组的数据还在其中。

可以通过如下步骤回收该 PV：

  • 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，也可以创建一个新的PV并再次使用该存储介质。

Recycle

  • 再利用策略将在 PV 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 PVC 绑定。
  • 也可以自定义一个 recycler pod template，用于执行清除操作。参考: 官方文档。

Delete

删除策略将从 k8e 集群移除 PV 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）。