存储架构

有可能是最简单的Kubernetes存储解释

1、三个概念： pv ， pvc ，storageclass

• pv: 持久化卷， 支持本地存储和网络存储， 例如hostpath，ceph rbd， nfs等，只支持两个属性， capacity和accessModes。其中capacity只支持size的定义，不支持iops等参数的设定，accessModes有三种
  • ReadWriteOnce（被单个node读写）;
  • ReadOnlyMany（被多个nodes读）;
  • ReadWriteMany（被多个nodes读写）;
• pvc : 对pv或者storageclass资源的请求， pvc 对 pv 类比于pod 对不同的cpu， mem的请求。
• storageclass: 另外一种提供存储资源的方式， 提供更多的层级选型， 如iops等参数。 但是具体的参数与提供方是绑定的。 如aws和gce它们提供的storageclass的参数可选项是有不同的。

2、三种PV的访问模式

• ReadWriteOnce：是最基本的方式，可读可写，但只支持被单个Pod挂载。
• ReadOnlyMany：可以以只读的方式被多个Pod挂载。
• ReadWriteMany：这种存储可以以读写的方式被多个Pod共享。

不是每一种存储都支持这三种方式，像共享方式，目前支持的还比较少，比较常用的是NFS。在PVC绑定PV时通常根据两个条件来绑定，一个是存储的大小，另一个就是访问模式。

3、三个重声明策略(reclaim policy)

• Retain : 手动重新使用
• Recycle: 基本的数据擦除 (“rm -rf /thevolume/*”)
• Delete: 相关联的后端存储卷删除， 后端存储比如AWS EBS, GCE PD, Azure Disk, or OpenStack Cinder

需要特别注意的是只有本地盘和nfs支持数据盘Recycle 擦除回收， AWS EBS, GCE PD, Azure Disk, and Cinder 存储卷支持Delete策略

4、四个阶段(volumn phase)

一个存储卷会处于下面几个阶段中的一个阶段：

• Available: 资源可用， 还没有被声明绑定;
• Bound: 被声明绑定;
• Released: 绑定的声明被删除了，但是还没有被集群重声明;
• Failed: 自动回收失败;

5、四个PV选择器

在PVC中绑定一个PV，可以根据下面几种条件组合选择

• Access Modes， 按照访问模式选择pv;
• Resources， 按照资源属性选择;
• Selector， 按照pv的label选择;
• Class， 根据StorageClass的class名称选择, 通过annotation指定了Storage Class的名字, 来绑定特定类型的后端存储;

6、五个可移植性建议

• 把要创建的 pvc，和 其它一系列配置放一起， 比如说deployment，configmap；
• 不要把你的pv放在其它配置里， 因为用户可能没有权限创建pv；
• 初始化pvc 模版的时候， 提供一个storageclass；
• 在你的工具软件中，watch那些没有bound的pvc，并呈现给用户；
• 集群启动的时候启用DefaultStorageClass， 但是不要指定某一类特定的class， 因为不同provisioner的class，参数很难一致；

7、六个生命周期

Provisioning, Binding, Using, Releasing, Reclaiming, Recycling

k8s对pv和pvc之间的交互的生命周期进行管理。

• provisioning：配置阶段， 分为static， dynamic两种方式。静态的方式是创建一系列的pv，然后pvc从pv中请求。 动态的方式是基于storageclass的。；

• Binding ：绑定阶段， pvc根据请求的条件筛选并绑定对应的pv。 一但pvc绑定pv后， 就会排斥其它绑定，即其它pvc无法再绑定同一个pv，即使这个pv设定的access mode允许多个node读写。 此外 ，pvc 如果匹配不到相应条件的pv， 那么就会显示unbound状态， 直到匹配为止。 需要注意的是，pvc请求100Gi大小的存储，即使用户创建了很多50Gi大小的存储PV， 也是无法被匹配的。；

• Using： 使用阶段， pods 挂载存储， 即在pod的template文件中定义volum使用某个pvc。；

• Releasing：释放阶段， 当pvc对象被删除后， 就处于释放阶段。 在这个阶段， 使用的pv还不能被其它的pvc请求。 之前数据可能还会留存下来， 取决于用户在pv中设定的policy， 见persistentVolumeReclaimPolicy；

• Reclaiming：重声明阶段。 到这个阶段， 会告诉cluster如何处理释放的pv。 数据可能被保留（需要手工清除）， 回收和删除。动态分配的存储总是会被删除掉的。；

• Recycling － 回收阶段。回收阶段会执行基本的递归删除（取决于volum plugins的支持），把pv上的数据删除掉， 以使pv可以被新的pvc请求。 用户也可以自定义一个 recycler pod ， 对数据进行删除。