1. 介绍
2. 存储概念
3. 持久性卷类型
   1. 常见的 Kubernetes 持久性卷类型：
4. 持久性卷声明(PVC)操作
   1. 添加持久性卷声明(PVC)
   2. 持久性卷声明(PVC)扩容
   3. 从工作负载中卸载(umount)持久性卷声明(PVC)
   4. 删除持久性卷声明(PVC)
5. 访问模式
   1. Kubernetes主要访问模式
   2. 访问模式使用场景
6. 回收策略
7. 动态供应与静态供应
8. 卷快照
   1. 卷快照资源
   2. 创建卷快照
   3. 恢复数据
   4. 注意事项
9. KDO默认存储

介绍

持久化存储是指应用程序在运行过程中产生的数据，需要持久化保存的数据。如数据库、文件、日志等。 在 Kubernetes 中，持久性卷 (PV) 和 持久性卷声明 (PVC) 是用于管理持久存储的核心概念。 它们提供了一种方式来解耦应用程序和存储资源，并允许动态管理和分配存储。更多资料

存储概念

1. 持久性卷 (PersistentVolume PV): 持久性卷 是集群中的一块存储(可以是网络存储或者本地存储)，它由管理员设置或通过动态供应自动创建。PV 是一个集群资源，独立于任何单个 Pod 的生命周期存在。PV 可以基于多种后端存储提供。 PV 定义了存储的详细信息，比如大小、访问模式(ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany)、回收策略(Retain, Delete)等。PV 是静态配置的，即一旦创建就具有固定的属性。
2. 持久性卷声明 (PersistentVolumeClaim PVC): 持久性卷卷声明 是用户对存储资源的请求。开发人员不需要关心底层存储的具体实现细节，只需要声明他们需要多少存储空间以及所需的访问模式。Kubernetes 集群会根据 PVC 的要求去寻找合适的 PV 进行绑定。
3. 存储类(StorageClass SC): 提供了一种方式来描述不同类型的存储 “类别” 或者说存储 “级别”。它主要用于动态供应持久性卷声明(PV)，并且允许用户根据需要选择合适的存储选项。通过 StorageClass，集群管理员可以定义多种存储类型，并为每种类型设置不同的参数和策略

持久性卷类型

Kubernetes 持久性卷（Volume）是容器持久化数据的一种方式，允许你将数据保存在 Pod 的生命周期之外。即使 Pod 被销毁或重新创建，持久性卷中的数据依然存在。 Kubernetes 支持多种类型的持久性卷，以适应不同的使用场景和需求。

常见的 Kubernetes 持久性卷类型：

1. EmptyDir: 当 Pod 分配到 Node 上时，会创建一个空的目录。它的生命周期与 Pod 相同，当 Pod 从 Node 上移除时，EmptyDir 中的数据也会被删除。这种卷通常用于临时存储，例如缓存数据。
2. HostPath: 将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到 Pod 中。这对于开发和调试非常有用，但在生产环境中需要小心使用，因为它紧密耦合了 Pod 和底层基础设施。
3. 持久性卷 (PV) 和 持久性卷声明 (PVC): PV 是集群中的一块网络存储，由管理员设置。PVC 是用户对存储资源的请求，它会根据请求绑定到合适的 PV。这种方式提供了灵活的存储管理，并支持动态供应。
4. ConfigMap 和 Secret: ConfigMap 用于存储配置数据，而 Secret 用于存储敏感信息如密码。它们都可以作为环境变量或者文件挂载到 Pod 中。
5. 其他云提供商特定的卷类型: 比如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 等等，这些是由云服务提供商提供的持久化存储解决方案。
6. CSI (Container Storage Interface): 这是一个标准接口，用来让存储供应商创建自己的插件，从而可以更容易地集成新的存储系统。
7. Local: 允许将本地磁盘直接用作持久卷，适合性能要求高的应用，但同样会引入可用性和调度问题。
8. NFS (Network File System): 可以通过 NFS 协议将远程服务器上的共享文件夹挂载为 Pod 的一部分。kdo平台默认会提供这种存储卷。
9. CephFS、Glusterfs、iSCSI、RBD (Ceph Block Device)、VsphereVolume 等等: 这些都是企业级存储解决方案，适用于不同规模和需求的企业环境。

持久性卷声明(PVC)操作

对应用户来说，大部分的操作都基于持久性卷声明(PVC)，其他PV和SC基本都自动化操作。

添加持久性卷声明(PVC)

点击添加存储，选择存储类型，存储名称、访问模式、存储大小等信息，点击确定即可。

持久性卷声明(PVC)扩容

PVC扩容允许用户增加分配给应用程序的存储空间，而无需重新创建 PVC 或者关联的容器组

从工作负载中卸载(umount)持久性卷声明(PVC)

如果要从现有的工作负载(无状态应用、有状态应用) 卸载(umount)已经工作挂载的持久性卷声明(PVC)，需要到对应工作负载的页面，点击挂载的持久性卷声明(PVC)，点击删除即可。

删除持久性卷声明(PVC)

当确定PVC已经被从工作负载中卸载后，就可以把PVC删除了。

访问模式

Kubernetes 中的存储访问模式(Access Modes)定义了 PersistentVolume(PV) 或者通过 PersistentVolumeClaim(PVC) 请求的持久性卷可以如何被 Pod 访问。 不同的访问模式适用于不同类型的存储后端，并且不是所有的存储系统都支持所有访问模式。

Kubernetes主要访问模式

1. ReadWriteOnce (RWO): 这是最常见地访问模式，表示该卷可以被单个节点以读写的方式挂载。 适用于大多数类型的存储，例如 AWS EBS、GCE PD 等。
2. ReadOnlyMany (ROX): 表示该卷可以被多个节点以只读方式挂载。 适合用于共享只读数据集，如配置文件或静态内容。
3. ReadWriteMany (RWX): 允许多个节点同时对同一个卷进行读写操作。 通常包括某些网络文件系统（NFS）、分布式文件系统（GlusterFS, CephFS）等。

访问模式使用场景

1. 单个实例的应用程序: 如果你的应用只需要一个副本，并且需要持久化数据，那么 ReadWriteOnce 是最常用的选择。
2. 多副本读取应用: 如果应用程序有多个副本并且它们只需要读取相同的数据，则可以选择 ReadOnlyMany。
3. 多副本读写应用: 对于那些要求多个Pod副本能够同时读写同一份数据的应用，你需要使用 ReadWriteMany 模式。然而，请注意并不是所有的云服务提供商或存储解决方案都支持 RWX。

回收策略

在 Kubernetes 中，PersistentVolumeClaim (PVC) 的回收策略是通过与之关联的 PersistentVolume (PV) 的 persistentVolumeReclaimPolicy 字段来定义的。 当 PVC 被删除时，PV 上设置的回收策略决定了如何处理底层存储资源。以下是三种可能的回收策略：

1. Retain（保留） 当 PVC 被删除后，PV 仍然存在，并且其状态变为 “Released”。这意味着数据卷还没有被清理或重新分配给其他 PVC。管理员需要手动回收资源，包括备份、清除数据或者删除 PV。 使用场景：适合那些希望对数据进行手动管理的情况，比如数据库等有状态应用。
2. Delete（删除） 对于支持此策略的卷插件，删除操作会将 PV 对象从 Kubernetes API 中移除，并且还会从外部基础设施中移除对应的存储资产（例如 Ceph RBD卷、GCE PD、Azure Disk 或 Cinder 卷）。动态供应的卷通常会继承其 StorageClass 中设置的默认回收策略，默认为 Delete。 使用场景：适用于临时存储或不需要保存数据的应用场景。

动态供应与静态供应

1. 静态供应: 管理员预先创建好 PV 并指定回收策略。用户创建 PVC 请求存储时，Kubernetes 会尝试匹配合适的 PV 绑定给 PVC。
2. 动态供应: 通过 StorageClass 来自动创建 PV。当用户创建一个没有找到合适静态 PV 的 PVC 时，系统可以根据 StorageClass 的配置动态生成新的 PV。此时，PV 的回收策略通常是根据 StorageClass 中定义的默认值来设定的。

卷快照

Kubernetes 卷快照（Volume Snapshots）功能允许用户创建现有 PersistentVolumeClaim (PVC) 的快照，从而可以在不中断服务的情况下备份数据。这为数据保护、灾难恢复以及开发和测试环境的创建提供了极大的便利。

卷快照资源

为了管理卷快照，Kubernetes 引入了三个新的 API 资源：

1. 卷快照(VolumeSnapshot): 这个资源表示一个 PVC 在某个时间点的状态快照。

1. 卷快照类(VolumeSnapshotClass): 是 Kubernetes 中用于定义卷快照(Volume Snapshot)行为的资源。它类似于 StorageClass，为用户提供了一种方式来配置和管理不同类型的卷快照。每个 VolumeSnapshotClass 都关联了一个特定的存储后端，并且可以包含有关如何创建和管理该类型快照的参数。

1. 卷快照类型(VolumeSnapshotContent): 类似于 PV 和 PVC 的关系，它是 VolumeSnapshot 的底层实现，通常由系统自动生成或由管理员手动创建。

创建卷快照

要创建一个卷快照，你需要遵循以下步骤：

1. 确保 存储类(StorageClass) 支持快照: 首先，确认你的 StorageClass 是否支持快照功能。这通常涉及到设置 allowVolumeExpansion: true 和指定正确的 provisioner，例如 AWS EBS、GCE PD 或者 CSI（Container Storage Interface）兼容的存储提供者。
2. 定义 卷快照 对象: 通过菜单创建卷快照对象
3. 应用 卷快照 定义: 通过菜单提交快照定义给 Kubernetes API 服务器。
4. 验证快照状态: 查看快照的状态。当状态变为 “ReadyToUse” 时，说明快照已经成功创建。

恢复数据

要从快照中恢复数据，选择快照恢复为PVC即可。

注意事项

1. 快照一致性: 快照只捕捉到某一时刻的数据状态，因此在进行快照之前，确保应用程序处于一致状态非常重要。对于某些类型的应用程序，可能需要暂停写操作或者执行其他形式的一致性检查。
2. 成本与性能影响: 创建快照可能会产生额外的成本，特别是在云环境中。此外，频繁创建快照也可能对性能造成一定影响，具体取决于所使用的存储解决方案。
3. 快照保留策略: 根据业务需求制定合理的快照保留策略，包括保存多少份快照、多久创建一次新快照等。
4. 跨区域/可用区复制: 不同的存储后端对于是否支持跨区域或可用区的快照有不同的规定，请根据实际情况选择合适的方案。

KDO默认存储

NFS是 KDO 默认内置的存储类型，提供了一个简单的网络存储方案，支持快速创建持久性卷，适用于对性能和安全性要求不高地开发测试环境，对数据安全和性能有一定要求的需要采用企业级存储。