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2.3. 持久性卷(PV)

每个 PV 都会包括一个 specstatus,它们分别代表卷的规格和状态,例如:

PersistentVolume 对象定义示例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv0001 1
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi 2
  accessModes:
    - ReadWriteOnce 3
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain 4
  ...
status:
  ...

1
持久性卷的名称。
2
卷可以使用的存储容量。
3
访问模式,用来指定读写权限及挂载权限。
4
重新声明策略,指定在资源被释放后如何处理它。

2.3.1. PV 类型

OpenShift Container Platform 支持以下 持久性卷插件:

  • AWS Elastic Block Store (EBS)
  • Azure Disk
  • Azure File
  • Cinder
  • Fibre Channel
  • GCE Persistent Disk
  • HostPath
  • iSCSI
  • 本地卷
  • NFS
  • OpenStack Manila
  • OpenShift Container Storage
  • VMware vSphere

2.3.2. 容量

一般情况下,一个持久性卷(PV)有特定的存储容量。这可以通过使用 PV 的 capacity 属性来设置。

目前,存储容量是唯一可以设置或请求的资源。以后可能会包括 IOPS 、 throughput 等属性。

2.3.3. 访问模式

一个持久性卷可以以资源供应商支持的任何方式挂载到一个主机上。不同的供应商具有不同的功能,每个 PV 的访问模式可以被设置为特定卷支持的特定模式。例如:NFS 可以支持多个读写客户端,但一个特定的 NFS PV 可能会以只读方式导出。每个 PV 都有自己一组访问模式来描述指定的 PV 功能。

声明会与有类似访问模式的卷匹配。用来进行匹配的标准只包括访问模式和大小。声明的访问模式代表一个请求。比声明要求的条件更多的资源可能会匹配,而比要求的条件更少的资源则不会被匹配。例如:如果一个声明请求 RWO,但唯一可用卷是一个 NFS PV(RWO+ROX+RWX),则该声明与这个 NFS 相匹配,因为它支持 RWO。

系统会首先尝试直接匹配。卷的模式必须与您的请求匹配,或包含更多模式。大小必须大于或等于预期值。如果两个卷类型(如 NFS 和 iSCSI)有相同的访问模式,则一个要求这个模式的声明可能会与其中任何一个进行匹配。不同的卷类型之间没有匹配顺序,在同时匹配时也无法选择特定的一个卷类型。

所有有相同模式的卷都被分组,然后按大小(由小到大)进行排序。绑定程序会获取具有匹配模式的组群,并按容量顺序进行查找,直到找到一个大小匹配的项。。

下表列出了访问模式:

表 2.1. 访问模式

访问模式CLI 缩写描述

ReadWriteOnce

RWO

卷只可以被一个节点以读写模式挂载。

ReadOnlyMany

ROX

卷可以被多个节点以只读形式挂载。

ReadWriteMany

RWX

卷可以被多个节点以读写模式挂载。

重要

卷访问模式是卷功能的描述。它们不会被强制限制。存储供应商会最终负责处理由于资源使用无效导致的运行时错误。

例如,NFS 提供 ReadWriteOnce 访问模式。如果您需要卷的访问模式为 ROX,则需要在声明中指定 read-only 。供应商中的错误会在运行时作为挂载错误显示。

iSCSI 和 Fibre Channel(光纤通道)卷目前没有隔离机制。您必须保证在同一时间点上只在一个节点使用这些卷。在某些情况下,比如对节点进行 drain 操作时,卷可以被两个节点同时使用。在对节点进行 drain 操作前,需要首先确定使用这些卷的 pod 已被删除。

表 2.2. 支持的 PV 访问模式

卷插件ReadWriteOnce [1]ReadOnlyManyReadWriteMany

AWS EBS [2]

-

-

Azure File

Azure Disk

-

-

Cinder

-

-

Fibre Channel

-

GCE Persistent Disk

-

-

HostPath

-

-

iSCSI

-

本地卷

-

-

NFS

OpenStack Manila

-

-

OpenShift Container Storage

-

VMware vSphere

-

-

  1. ReadWriteOnce(RWO)卷不能挂载到多个节点上。如果节点失败,系统不允许将附加的 RWO 卷挂载到新节点上,因为它已经分配给了故障节点。如果因此遇到多附件错误消息,请强制在关闭或崩溃的节点上删除 pod,以避免关键工作负载中的数据丢失,例如在附加动态持久性卷时。
  2. 为依赖 AWS EBS 的 pod 使用重新创建的部署策略。

2.3.4. 阶段

卷可以处于以下几个阶段:

表 2.3. 卷阶段

阶段描述

Available

可用资源,还未绑定到任何声明

Bound

卷已绑定到一个声明。

Released

以前使用这个卷的声明已被删除,但该资源还没有被集群重新声明。

Failed

卷的自动重新声明失败。

使用以下命令可以查看与 PV 绑定的 PVC 名称。

$ oc get pv <pv-claim>

2.3.4.1. 挂载选项

您可以使用注解(annotation) volume.beta.kubernetes.io/mount-options 指定在挂载 PV 时使用的挂载选项。

例如:

挂载选项示例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv0001
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/mount-options: rw,nfsvers=4,noexec 1
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  nfs:
    path: /tmp
    server: 172.17.0.2
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  claimRef:
    name: claim1
    namespace: default

1
在将 PV 挂载到磁盘时使用指定的挂载选项。

以下 PV 类型支持挂载选项:

  • AWS Elastic Block Store (EBS)
  • Azure Disk
  • Azure File
  • Cinder
  • GCE Persistent Disk
  • iSCSI
  • 本地卷
  • NFS
  • Red Hat OpenShift Container Storage(只限于 Ceph RBD)
  • VMware vSphere
注意

Fibre Channel 和 HostPath PV 不支持挂载选项。