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配置 Pod 以使用 PersistentVolume 作为存储	templates/task	60

{{% capture overview %}}

本文介绍如何配置 Pod 使用 PersistentVolumeClaim 作为存储。 以下是该过程的总结：

1. 集群管理员创建由物理存储支持的 PersistentVolume。管理员不将卷与任何 Pod 关联。

2. 群集用户创建一个 PersistentVolumeClaim，它将自动绑定到合适的 PersistentVolume。

3. 用户创建一个使用 PersistentVolumeClaim 作为存储的 Pod。

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{{% capture prerequisites %}}

• 您需要一个包含单个节点的 Kubernetes 集群，并且必须配置 kubectl 命令行工具以便与集群交互。 如果还没有单节点集群，可以使用 Minikube 创建一个。

• 熟悉持久卷中的材料。

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{{% capture steps %}}

在你的节点上创建一个 index.html 文件

打开集群中节点的一个 shell。 如何打开 shell 取决于集群的设置。 例如，如果您正在使用 Minikube，那么可以通过输入 minikube ssh 来打开节点的 shell。

在 shell 中，创建一个 /mnt/data 目录：

mkdir /mnt/data

在 /mnt/data 目录中创建一个 index.html 文件：

echo 'Hello from Kubernetes storage' > /mnt/data/index.html

创建 PersistentVolume

在本练习中，您将创建一个 hostPath 类型的 PersistentVolume。 Kubernetes 支持用于在单节点集群上开发和测试的 hostPath 类型的 PersistentVolume。 hostPath 类型的 PersistentVolume 使用节点上的文件或目录来模拟附带网络的存储。

在生产集群中，您不会使用 hostPath。集群管理员会提供网络存储资源，比如 Google Compute Engine 持久盘卷、NFS 共享卷或 Amazon Elastic Block Store 卷。 集群管理员还可以使用 [StorageClasses](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#storageclass-v1-storage) 来设置动态提供存储。

下面是 hostPath PersistentVolume 的配置文件：

{{< codenew file="pods/storage/pv-volume.yaml" >}}

配置文件指定了该卷位于集群节点上的 /mnt/data 目录。 该配置还指定了 10 吉比特的卷大小和 ReadWriteOnce 的访问模式，这意味着该卷可以在单个节点上以读写方式挂载。 它为 PersistentVolume 定义了 StorageClass 名称 为 manual，StorageClass 名称用来将 PersistentVolumeClaim 请求绑定到该 PersistentVolum。

创建 PersistentVolume：

kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-volume.yaml

查看 PersistentVolume 的信息：

kubectl get pv task-pv-volume

输出结果显示该 PersistentVolume 的状态（STATUS） 为 Available。 这意味着它还没有被绑定给 PersistentVolumeClaim。

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS      CLAIM     STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Available             manual                   4s

创建 PersistentVolumeClaim

下一步是创建一个 PersistentVolumeClaim。 Pod 使用 PersistentVolumeClaim 来请求物理存储。 在本练习中，您将创建一个 PersistentVolumeClaim，它请求至少 3 吉比特容量的卷，该卷至少可以为一个节点提供读写访问。

下面是 PersistentVolumeClaim 的配置文件：

{{< codenew file="pods/storage/pv-claim.yaml" >}}

创建 PersistentVolumeClaim：

kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-claim.yaml

创建 PersistentVolumeClaim 之后，Kubernetes 控制平面将查找满足申领要求的 PersistentVolume。 如果控制平面找到具有相同 StorageClass 的适当的 PersistentVolume，则将 PersistentVolumeClaim 绑定到该 PersistentVolume 上。

再次查看 PersistentVolume 信息：

kubectl get pv task-pv-volume

现在输出的 STATUS 为 Bound。

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS    CLAIM                   STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Bound     default/task-pv-claim   manual                   2m

查看 PersistentVolumeClaim：

kubectl get pvc task-pv-claim

输出结果表明该 PersistentVolumeClaim 绑定了你的 PersistentVolume task-pv-volume。

NAME            STATUS    VOLUME           CAPACITY   ACCESSMODES   STORAGECLASS   AGE
task-pv-claim   Bound     task-pv-volume   10Gi       RWO           manual         30s

创建 Pod

下一步是创建一个 Pod， 该 Pod 使用你的 PersistentVolumeClaim 作为存储卷。

下面是 Pod 的 配置文件：

{{< codenew file="pods/storage/pv-pod.yaml" >}}

注意 Pod 的配置文件指定了 PersistentVolumeClaim，但没有指定 PersistentVolume。对 Pod 而言，PersistentVolumeClaim 就是一个存储卷。

创建 Pod：

kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-pod.yaml

检查 Pod 中的容器是否运行正常：

kubectl get pod task-pv-pod

打开一个 shell 访问 Pod 中的容器：

kubectl exec -it task-pv-pod -- /bin/bash

在 shell 中，验证 nginx 是否正在从 hostPath 卷提供 index.html 文件：

root@task-pv-pod:/# apt-get update
root@task-pv-pod:/# apt-get install curl
root@task-pv-pod:/# curl localhost

输出结果是你之前写到 hostPath 卷中的 index.html 文件中的内容：

Hello from Kubernetes storage

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访问控制

使用 group ID（GID）配置的存储仅允许 Pod 使用相同的 GID 进行写入。 GID 不匹配或缺少将会导致许可被拒绝的错误。 为了减少与用户的协调，管理员可以使用 GID 对 PersistentVolume 进行注解。 这样 GID 就能自动的添加到使用 PersistentVolume 的任何 Pod 中。

使用 pv.beta.kubernetes.io/gid 注解的方法如下所示：

kind: PersistentVolume
apiVersion: v1
metadata:
  name: pv1
  annotations:
    pv.beta.kubernetes.io/gid: "1234"

当 Pod 使用带有 GID 注解的 PersistentVolume 时，注解的 GID 会被应用于 Pod 中的所有容器，应用的方法与 Pod 的安全上下文中指定的 GID 相同。 每个 GID，无论是来自 PersistentVolume 注解还是来自 Pod 的规范，都应用于每个容器中运行的第一个进程。

{{< note >}}

当 Pod 使用 PersistentVolume 时，与 PersistentVolume 关联的 GID 不会在 Pod 本身的资源对象上出现。 {{< /note >}}

{{% /capture %}}

{{% capture whatsnext %}}

• 进一步了解 PersistentVolumes。
• 阅读持久存储设计文档。

参考

• [PersistentVolume](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#persistentvolume-v1-core)
• [PersistentVolumeSpec](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#persistentvolumespec-v1-core)
• [PersistentVolumeClaim](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#persistentvolumeclaim-v1-core)
• [PersistentVolumeClaimSpec](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#persistentvolumeclaimspec-v1-core)

{{% /capture %}}