Volume
我们这里先来聊聊K8s的存储模型Volume，来实践下如何将各种持久化的存储映射到Pod中的容器。
在我们上面的实战中，大家如果细心的话，会发现把nginx服务pod内的默认页面改了，但当重启pod后，这个页面又恢复成nginx容器初始的状态了，所以这里要和大家说的是，在没有配置持久化存储前，任何新增的数据在pod发生重启时都是无法保留的，而在K8s上，Pod的生命周期可能是很短，它们会被频繁地销毁和创建，自然在容器销毁时，里面运行时新增的数据，如修改的配置及日志文件等也会被清除。
那么怎么解决这一现象呢，我们可以用K8s volume来持久化保存容器的数据，Volume的生命周期独立于容器，Pod中的容器可能被销毁重建，但Volume会被保留。
本质上，K8s volume是一个目录，这点和Docker volume差不多，当Volume被mount到Pod上，这个Pod中的所有容器都可以访问这个volume，在生产场景中，我们常用的类型有这几种：
- emptyDir
- hostPath
- PersistentVolume(PV) & PersistentVolumeClaim(PVC)
- StorageClass
emptyDir
我们先开始讲讲emptyDir，它是最基础的Volume类型，pod内的容器发生重启不会造成emptyDir里面数据的丢失，但是当pod被重启后，emptyDir数据会丢失，也就是说emptyDir与pod的生命周期是一致的，那么大家可能有个疑问，这个之前讲的没有配置它也没什么区别呀，实际上在某些时候，它的作用还是挺大的，在生产中它的最实际实用是提供Pod内多容器的volume数据共享，下面我会用一个实际的生产者，消费者的例子来演示下emptyDir的作用，相信大家动动手就会理解得更快了
# 我们继续用上面的web服务的配置，在里面新增volume配置
# cat web.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: web
name: web
namespace: default
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
resources:
limits:
cpu: "50m"
memory: 20Mi
requests:
cpu: "50m"
memory: 20Mi
volumeMounts: # 准备将pod的目录进行卷挂载
- name: html-files # 自定个名称，容器内可以类似这样挂载多个卷
mountPath: "/usr/share/nginx/html"
- name: busybox # 在pod内再跑一个容器，每秒把当时时间写到nginx默认页面上
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- >
while :; do
if [ -f /html/index.html ];then
echo "[$(date +%F\ %T)] hello" > /html/index.html
sleep 1
else
touch /html/index.html
fi
done
volumeMounts:
- name: html-files # 注意这里的名称和上面nginx容器保持一样，这样才能相互进行访问
mountPath: "/html" # 将数据挂载到当前这个容器的这个目录下
volumes:
- name: html-files # 最后定义这个卷的名称也保持和上面一样
emptyDir: # 这就是使用emptyDir卷类型了
medium: Memory # 这里将文件写入内存中保存，这样速度会很快，配置为medium: "" 就是代表默认的使用本地磁盘空间来进行存储
sizeLimit: 10Mi # 因为内存比较珍贵，注意限制使用大小更新这个web的配置
# kubectl apply -f web.yaml
deployment.apps/web configured
# 可以看到READY下面容器数量变为2了
# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
......
web-5bf769fdfc-44p7h 2/2 Running 0 2m4s
# 我们先直接用服务的IP来快速测试下效果
# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
......
web ClusterIP 10.68.229.231 <none> 80/TCP 4h36m
# 可以看到每次访问都是被写入当前最新时间的页面内容
[root@node-1 ~]# curl 10.68.229.231
[2020-11-27 07:21:34] hello
[root@node-1 ~]# curl 10.68.229.231
[2020-11-27 07:21:35] hello
[root@node-1 ~]# curl 10.68.229.231
[2020-11-27 07:21:36] hello
[root@node-1 ~]# curl 10.68.229.231
[2020-11-27 07:21:38] hello浏览器访问也是一样的
我们来探究下原理
# 看下这个web的pod的描述信息
# kubectl describe pod web-5bf769fdfc-44p7h
......
Node: 10.0.1.203/10.0.1.203 # 找到这个pod运行在哪个node上
......
Containers:
nginx:
Container ID: docker://c1482a15f756ff3bc089973ec942a4e60f7ec34674ab8435a47a94d4b93411a7 # 找到pod内nginx容器的ID
......
busybox:
Container ID: docker://ecedf3b0ffa6b5101e84a21f8dbf6188179875b5db61980bc93b65195f558c6f # 找到pod内busybox容器的ID
# 我们登陆10.0.1.203 这台node，查看pod内这两个容器的volume挂载信息，我们发现两个容器都 mount 了同一个目录
[root@node-3 ~]# docker inspect c1482a15f756ff3bc089973ec942a4e60f7ec34674ab8435a47a94d4b93411a7|grep volume|grep html
"/var/lib/container/kubelet/pods/cc4832f3-c73c-479f-9088-12b079ff4608/volumes/kubernetes.io~empty-dir/html-files:/usr/share/nginx/html",
"Source": "/var/lib/container/kubelet/pods/cc4832f3-c73c-479f-9088-12b079ff4608/volumes/kubernetes.io~empty-dir/html-files",
[root@node-3 ~]# docker inspect ecedf3b0ffa6b5101e84a21f8dbf6188179875b5db61980bc93b65195f558c6f|grep volume|grep html
"/var/lib/container/kubelet/pods/cc4832f3-c73c-479f-9088-12b079ff4608/volumes/kubernetes.io~empty-dir/html-files:/html",
"Source": "/var/lib/container/kubelet/pods/cc4832f3-c73c-479f-9088-12b079ff4608/volumes/kubernetes.io~empty-dir/html-files", hostPath
hostPath Volume 的作用是将容器运行的node上已经存在文件系统目录给mount到pod的容器。在生产中大部分应用是是不会直接使用hostPath的，因为我们并不关心Pod在哪台node上运行，而hostPath又恰好增加了pod与node的耦合，限制了pod的使用，这里我们只作一下了解，知道有这个东西存在即可，一般只是一些安装服务会用到，比如下面我截取了网络插件calico的部分volume配置:
volumeMounts:
- mountPath: /host/driver
name: flexvol-driver-host
......
volumes:
......
- hostPath:
path: /usr/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/nodeagent~uds
type: DirectoryOrCreate
name: flexvol-driver-host