Kubernetes存储

1. 存储概述

1.1 存储分层

┌──────────────────────────┐
│     应用 (Pod)            │
├──────────────────────────┤
│     PVC (声明)            │
├──────────────────────────┤
│     PV (卷)               │
├──────────────────────────┤
│     StorageClass (类)     │
├──────────────────────────┤
│     CSI (驱动)            │
├──────────────────────────┤
│     后端存储              │
└──────────────────────────┘

1.2 存储类型

2. PV 与 PVC

2.1 PersistentVolume (PV)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs
spec:
  capacity:
    storage: 50Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: nfs
  nfs:
    server: 10.0.0.100
    path: /data/share

2.2 PersistentVolumeClaim (PVC)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: app-data
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: fast-ssd

2.3 访问模式

2.4 回收策略

2.5 绑定流程

PVC 创建 → 控制器匹配 PV → 绑定 → Pod 使用 PVC

3. StorageClass

3.1 概念

StorageClass 定义存储”类”，支持动态供给。

3.2 配置示例

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast-ssd
provisioner: ebs.csi.aws.com
parameters:
  type: gp3
  iopsPerGB: '50'
  throughput: '250'
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowVolumeExpansion: true

3.3 动态供给流程

PVC 创建（指定 StorageClass）→
  Provisioner 检测 →
    自动创建 PV →
      PVC 绑定 PV →
        Pod 使用

3.4 卷绑定模式

4. CSI（容器存储接口）

4.1 概念

CSI 是 Kubernetes 存储插件的标准接口，使存储供应商无需修改 Kubernetes 代码。

4.2 CSI 架构

Kubernetes → CSI Sidecar → CSI Driver → 存储后端

4.3 常见 CSI 驱动

5. 临时存储

5.1 emptyDir

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cache-pod
spec:
  containers:
    - name: app
      image: nginx
      volumeMounts:
        - name: cache
          mountPath: /cache
  volumes:
    - name: cache
      emptyDir:
        medium: Memory # 可选：使用内存
        sizeLimit: 256Mi

5.2 hostPath

volumes:
  - name: data
    hostPath:
      path: /data/app
      type: DirectoryOrCreate

注意：hostPath 不推荐生产使用，存在安全和调度问题。

6. 存储最佳实践