持久化存储之 PV、PVC、StorageClass

容器化一个应用比较麻烦的地方，就是对于有状态的服务的管理，最常见的状态就是存储状态。

pv、pvc 存储体系

1. PV 描述的是持久化存储数据卷，这个API对象主要定义的是一个持久化存储在宿主机上的目录。
   通常情况下，PV由运维人员负责创建，如下例（NFS为例）：

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name: nfs
    spec:
      storageClassName: manual
      capacity:
        storage: 1Gi
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      nfs:
        server: 10.244.1.4
        path: "/"
   

2. PVC描述的是Pod希望使用的持久化存储的属性，比如，Volume 存储的大小，可读写权限等。
   PVC通常是由开发人员创建；或者以 PVC 模版的方式成为 StatefulSet 的一部分， 然后由 StatefulSet 控制器负责创建带编号的 PVC。

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: nfs
   spec:
     accessModes:
       - ReadWriteMany
     storageClassName: manual
     resources:
       requests:
         storage: 1Gi
   

创建的PVC只有和对应的PV绑定才可以使用
绑定条件：

• PV 的存储大小和权限必须满足 PVC 的要求。
• PV 和 PVC 的 storageClassName 必须一致。如果没有指定 storageClassName 则默认是 "default" 或者 ""。

  如果PVC没有绑定，则声明使用该PVC的Pod无法启动。

成功绑定之后，Pod 就是声明PVC绑定的持久化存储了，使用方法如下:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    role: web-frontend
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx
    ports:
      - name: web
        containerPort: 80
    volumeMounts:
        - name: nfs
          mountPath: "/usr/share/nginx/html"
  volumes:
  - name: nfs
    persistentVolumeClaim:
      claimName: nfs

Pod 只需要在 volumes 字段里声明要使用的 PVC 的name，等Pod创建后，Kubelet会将 PVC 绑定的 PV， 例如上面的 NFS 类型的 volume 挂载到容器内目录。

PVC 和 PV 的设计，其实跟“面向对象”的思想完全一致

PVC 可以理解为持久化存储的接口，提供了对存储的描述，但不提供具体实现；而PV来负责存储的具体实现。

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StorageClass

问题

当每次创建 PVC 声明使用存储时，都需要去手动的创建 PV，来满足 PVC 的使用。

解决方法

可以用一种机制来根据用户声明的存储使用量（PVC）来动态的创建对应的持久化存储卷（PV）。k8s 用 StorageClass 来实现动态创建 持久化存储。

实现原理：

存储控制器 Volume Controller，是用来专门处理持久化存储的控制器，其一个子控制循环 PersistentVolumeController 负责实现 PV 和 PVC 的绑定。
PersistentVolumeController 会 watch kube-apiserver 的 PVC 对象。如果发现有 PVC对象创建，则会查看所有可用的 PV， 如果有则绑定，若没有，则会使用 StorageClass 的配置和 PVC 的描述创建 PV 进行绑定。

所谓将一个 PV 与 PVC 进行“绑定”，其实就是将这个PV对象的名字，填在了 PVC 对象的 spec.volumeName 字段上