如何在 Kubernetes 中管理持久卷回收策略

简介

Kubernetes 持久卷（PV）是在 Kubernetes 集群中管理有状态应用程序的关键组件。本教程将指导你了解持久卷，管理其回收策略，并探索 Kubernetes 中的持久卷生命周期管理。

理解 Kubernetes 持久卷

Kubernetes 持久卷（PV）是 Kubernetes 生态系统中的一个关键组件，它提供了一种从底层基础设施抽象存储并使其可供 Pod 使用的方式。持久卷是一种集群级资源，独立于使用它们的 Pod，可以通过多种方式进行供应，例如通过云提供商、网络存储系统或本地磁盘。

持久卷的基本概念是，它代表由管理员供应或使用存储类动态供应的一块存储。然后，Pod 可以通过创建持久卷声明（PVC）来请求存储，持久卷声明是对存储资源的请求。然后，Kubernetes 调度器会将 PVC 与可用的 PV 进行匹配，Pod 就可以使用该存储了。

graph LR A[持久卷] --> B[持久卷声明] B --> C[Pod]

以下是在 Kubernetes 集群中创建持久卷和持久卷声明的示例：

## 持久卷
apiVersion: v1
kind: 持久卷
metadata:
  name: my-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /data/my-pv

---
## 持久卷声明
apiVersion: v1
kind: 持久卷声明
metadata:
  name: my-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

在这个示例中，我们创建了一个容量为 5 GiB 且访问模式为 ReadWriteOnce 的持久卷，这意味着该卷可以由单个节点以读写方式挂载。该持久卷由节点上的主机路径支持。然后，我们创建了一个持久卷声明，请求一个具有相同访问模式的 5 GiB 卷。

当创建一个引用该持久卷声明的 Pod 时，Kubernetes 会自动将持久卷绑定到持久卷声明，然后 Pod 就可以使用该存储了。

管理持久卷回收策略

Kubernetes 持久卷具有不同的回收策略，这些策略决定了当持久卷声明被删除时底层存储会发生什么。可用的三种回收策略是：

保留（Retain）：当持久卷声明被删除时，持久卷不会被删除。必须手动回收底层存储。
删除（Delete）：当持久卷声明被删除时，持久卷和底层存储都会被删除。
回收（Recycle）：当持久卷声明被删除时，持久卷将被回收（即数据将被擦除），并且该持久卷可以被重新使用。

回收策略在持久卷级别设置，可以在持久卷的 spec.persistentVolumeReclaimPolicy 字段中指定。

以下是一个具有 “保留” 回收策略的持久卷示例：

apiVersion: v1
kind: 持久卷
metadata:
  name: my-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: /data/my-pv

在这个示例中，当使用此持久卷的持久卷声明被删除时，持久卷不会被删除，并且必须手动回收底层存储。

回收策略在各种场景中都可能很重要，例如当你想将底层存储重新用于新的持久卷声明时，或者当你需要确保数据不会被意外删除时。

持久卷生命周期管理

Kubernetes 中持久卷的生命周期包含几个阶段，包括供应、绑定、使用和回收。了解这些阶段对于在 Kubernetes 集群中有效管理存储资源至关重要。

供应

持久卷可以通过两种方式进行供应：

静态供应：持久卷由集群管理员手动创建并在 Kubernetes 集群中定义。
动态供应：当创建持久卷声明时，持久卷由存储类自动创建。

graph LR A[静态供应] --> B[持久卷] B --> C[持久卷声明] C --> D[Pod] E[动态供应] --> F[存储类] --> G[持久卷] G --> H[持久卷声明] H --> I[Pod]

绑定

创建持久卷声明时，Kubernetes 会尝试找到匹配的持久卷。如果找到匹配项，持久卷声明和持久卷将被绑定，并且持久卷声明可供 Pod 使用。

使用

一旦持久卷声明绑定到持久卷，Pod 就可以通过将持久卷声明挂载到 Pod 规范中的卷来使用存储。

回收

当持久卷声明被删除时，持久卷的回收策略决定底层存储会发生什么。如前所述，回收策略可以设置为 “保留”、“删除” 或 “回收”。

通过了解持久卷生命周期，你可以在 Kubernetes 集群中有效管理存储资源，并确保 Pod 拥有所需的存储。

总结

在本教程中，你学习了 Kubernetes 持久卷，包括如何创建和管理它们。你探索了持久卷可用的不同回收策略，例如保留（Retain）、回收（Recycle）和删除（Delete），以及如何根据你的存储需求选择使用每种策略。最后，你了解了持久卷的生命周期以及如何在 Kubernetes 集群中有效地管理存储资源。