耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。
解耦：Decoupling

理想的情况是，在Kubernetes上部署应用程序的开发人员不需要知道底层使用的是哪种存储技术，同理他们也不需要了解应该使用哪些类型的物理服务器来运行pod,与基础设施相关的交互是集群管理员独有的控制领域。

6.5.1 介绍持久卷和持久卷声明

目的：为了使应用能够正常请求存储资源， 同时避免处理基础设施细节。
image.png

研发人员无须向他们的pod中添加特定技术的卷，而是由集群管理员设置底层存储，然后通过Kubernetes API Server创建PersistentVolume(PV)并注册。在创建PersistentVolume时，管理员可以指定其大小和所支持的访问模式。

当集群用户需要在其pod中使用持久化存储时，他们首先创建PersistentVolumeClaim(PVC)清单(manifest)，指定所需要的最低容量要求和访问模式，然后用户将PersistentVolumeClaim清单提交给KubernetesAPI服务器，Kubernetes将找到可匹配的PersistentVolume并将其绑定到PersistentVolumeClaim。

PersistentVolumeClaim可以当作pod中的一个卷来使用，其他用户不能使用相同的PersistentVolume，除非先通过删除绑定的PersistentVolumeClaim来释放。

6.5.2 创建pv

image.png

底层存储使用NFS的PV

  1. cd /root/k8s/
  3. cat >mongodb-pv-gcepd.yaml <<'EOF'
  4. apiVersion: v1
  5. kind: PersistentVolume
  6. metadata:
  7.   name: mongodb-pv
  8. spec:
  9.   capacity: 
  10.     storage: 1Gi
  11.   accessModes:
  12.     - ReadWriteOnce
  13.     - ReadOnlyMany
  14.   persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  15.   nfs:
  16.     server: 10.0.0.10
  17.     path: /data/mongodb-data/
  18.     readOnly: false
  19. EOF
  21. kubectl create -f mongodb-pv-gcepd.yaml

image.png

注意: 持久卷不属于任何命名空间（见图6.7), 它跟节点一样是集群层面的资源。
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6.5.3 通过创建PVC来获取PV

声明一个持久卷和创建一个pod是相对独立的过程，因为即使pod被重新调度（切记，重新调度意味着先前的pod被删除并且重建了一个新的pod），我们也希望相同的持久卷声明保持可用。

创建PVC

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当创建好声明，Kubernetes就会找到适当的pv并将其绑定到pvc，pv容量必须足够大以满足pvc的需求，并且卷的访问模式必须包含声明中指定的访模式。在该示例中，声明请求1GiB的存储空间和ReadWriteOnce访问模式。之前创建的pv符合刚刚声明中的这两个条件，所以它被绑定到对应的声明中。

  1. cd /root/k8s/
  3. cat >mongodb-pvc.yaml <<'EOF'
  4. apiVersion: v1
  5. kind: PersistentVolumeClaim
  6. metadata:
  7.   name: mongodb-pvc 
  8. spec:
  9.   resources:
  10.     requests:
  11.       storage: 1Gi
  12.   accessModes:
  13.   - ReadWriteOnce
  14.   storageClassName: ""
  15. EOF
  17. kubectl create -f mongodb-pvc.yaml

列出PV、PVC

image.png

请留意access mode的简写：

RWO—ReadWriteOnce—Only a single node can mount the volume for reading and writing.
ROX—ReadOnlyMany—Multiple nodes can mount the volume for reading.
RWX—ReadWriteMany—Multiple nodes can mount the volume for both reading and writing.

PV显示被绑定在default/mongodbpvc的声明上，这个default部分是声明所在的namespace（在默认命名空间中创建的声明）。我们之前有提到过PV是集群范围的，因此不能在特定的命名空间中创建，但是PVC又只能在特定的命名空间创建。

6.5.4 在pod 中使用PVC

PV现在已经可用了，除非先释放掉卷，否则没有人可以声明相同的卷。
image.png

  1. cd /root/k8s/
  3. cat >mongodb-pod-pvc.yaml <<'EOF'
  4. apiVersion: v1
  5. kind: Pod
  6. metadata:
  7.   name: mongodb 
  8. spec:
  9.   containers:
  10.   - image: 10.0.0.10:5000/luksa/mongo
  11.     name: mongodb
  12.     volumeMounts:
  13.     - name: mongodb-data
  14.       mountPath: /data/db
  15.     ports:
  16.     - containerPort: 27017
  17.       protocol: TCP
  18.   volumes:
  19.   - name: mongodb-data
  20.     persistentVolumeClaim:
  21.       claimName: mongodb-pvc
  22. EOF
  24. kubectl create -f mongodb-pod-pvc.yaml

现在检查这个pod是否确实在使用相同的PV和底层NFS。通过再次运行MongoDBshell，应该可以看到之前存储的数据。
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6.5.5 了解使用PV和PVC的好处

image.png
考虑如何使用这种间接方法从基础设施获取存储，对于应用程序开发人员（或者集群用户）来说更加简单。这需要额外的步骤来创建PV和VPC，但是研发人员不需要关心底层实际使用的存储技术。
此外，现在可以在许多不同的Kubernetes集群上使用相同的pod和PVC清单，因为它们不涉及任何特定依赖于基础设施的内容。只有PV与底层存储的类型有关。

6.5.6 回收PV

删除pod和PVC之后，再次创建新的PVC，发现pvc处于Pending状态，即还没有绑定PV。
kubectl delete pod mongodb
kubectl delete pvc mongodb-pvc
kubectl create -f mongodb-pvc.yaml
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PV的状态是Released，而不是Available。原因在于之前已经使用过这个卷，所以它可能包含前一个声明人的数据。如果集群管理员还没来得及清理，那么不应该将这个卷绑定到新的声明中。此外，通过使用相同的持久卷，新的pod可以读取由前一个pod存放的数据，即使声明和pod是在不同的命名空间中创建的。

手动回收PV

pv.spec.persistentVolumeReclaimPolicy:

  • Retain 表示让Kubernetes可以在PV从PVC中释放后仍然能保留pv和数据内容。

据我所知，手动回收持久卷并使其恢复可用的唯一方法是：
删除和重新创建PV资源，同时你可以决定如何处理底层存储的文件：删除或保留。

#回收PV
kubectl delete pod mongodb
kubectl delete pvc mongodb-pvc
kubectl delete pv mongodb-pv

#在NFS服务上清除数据（或保留）
rm -rf /data/mongodb-data/*

自动回收PV

pv.spec.persistentVolumeReclaimPolicy： (表示释放声明后的操作)

  • Recycle 删除卷的内容（执行rm -rf /thevolume/*），并使卷可用于再次声明。通过这种方式，PV可以被不同的PVC和pod反复使用。如图6.9。
  • Delete 同时删除PV和底层存储（数据？）。

注意：部分底层存储不支持所有的回收策略。比如Recycle需要底层卷插件的支持。

提示：可以在现有的PV上更改PV回收策略。比如，如果最初将其设直为Delete 则可以轻松地将其更改为 Retain，以防止丢失有价值的数据。

#修改现有PV回收策略，可以马上生效：
kubectl edit pv mongodb-pv

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