Kubernetes练习---动态存储分配器(NFS Client Provisioner)

官方文档：
https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/storage-classes/

PV是运维人员来创建的，开发操作PVC，可是大规模集群中可能会有很多PV，如果这些PV都需要运维手动来处理这也是一件很繁琐的事情，所以就有了动态供给概念，也就是Dynamic Provisioning。而我们上面的创建的PV都是静态供给方式，也就是Static Provisioning。而动态供给的关键就是StorageClass，它的作用就是创建PV模板。
每个 StorageClass 都包含 provisioner、parameters 和 reclaimPolicy 字段， 这些字段会在 StorageClass 需要动态分配 PersistentVolume 时会使用到。

StorageClass属性
provisioner存储分配器：用来决定使用哪个卷插件使用PV，该字段必须指定，可以指定内部分配器，也可以指定外部分配器。
reclaimPolicy回收策略：由 StorageClass 动态创建的 PersistentVolume 会在类的 reclaimPolicy 字段中指定回收策略，可以是 Delete 或者 Retain。如果 StorageClass 对象被创建时没有指定 reclaimPolicy，它将默认为 Delete。通过 StorageClass 手动创建并管理的 PersistentVolume 会使用它们被创建时指定的回收政策。

一、NFS Client Provisioner
是一个动态存储分配器，使用NFS作为存储，自动创建pv及对应的pvc,其本身不提供NFS作为储存需要外部现有一套NFS存储服务。

1、NFS动态分配PV示例

nfs服务端:

[root@server4 ~]# cd /mnt/nfs/
[root@server4 nfs]# showmount -e
Export list for server4:
/mnt/nfs *

(1)rbac授权官方文档：

https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/blob/master/nfs-client/deploy/rbac.yaml
[wjjk8s@server1 pv]$ kubectl create -f rbac.yaml 

(2)nfs部署

https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/blob/master/nfs-client/deploy/deployment.yaml
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ vim deployment.yaml 

(3)动态卷声明

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ vim class.yaml 
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl apply -f .

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get pv		#没有专门创建pv
No resources found in default namespace.
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get sc
NAME                  PROVISIONER      RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
managed-nfs-storage   westos.org/nfs   Delete          Immediate           false                  2m51s

(4)测试

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ vim pvc.yaml
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl apply -f pvc.yaml 
persistentvolumeclaim/test-claim created

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get all
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get pv		#自动创建pv，删除pvc后pv即不存在
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                STORAGECLASS          REASON   AGE
pvc-55cc42fb-a718-4601-aae2-9196efe28046   100Mi      RWX            Delete           Bound    default/test-claim   managed-nfs-storage            57s

(5)删除在服务端备份

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ vim class.yaml 	#改成true即可
archiveOnDelete: "true"

(6)测试pod

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ \vi pod.yaml
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl apply -f pod.yaml 

[root@server4 default-test-claim-pvc-55cc42fb-a718-4601-aae2-9196efe28046]# pwd
/mnt/nfs/default-test-claim-pvc-55cc42fb-a718-4601-aae2-9196efe28046
[root@server4 default-test-claim-pvc-55cc42fb-a718-4601-aae2-9196efe28046]# echo westos > index.html

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ curl 10.244.2.103
westos

二、没有指定名词提供持久卷
默认的StorageClass将被用于动态的为没有特定StorageClass需求的persistentvolumeclaims（pvc）配置存储：

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ vim pvc.yaml
#annotations:
#volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "managed-nfs-storage"
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl apply -f pvc.yaml 
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get pvc		#没有指定名称，没有匹配pvc创建失败
NAME         STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
test-claim   Pending                                                     29s

解决方法：

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl patch storageclass managed-nfs-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'
storageclass.storage.k8s.io/managed-nfs-storage patched
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get sc		#default
NAME                            PROVISIONER      RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
managed-nfs-storage (default)   westos.org/nfs   Delete          Immediate           false                  30m

[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl delete -f pvc.yaml 
persistentvolumeclaim "test-claim" deleted
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl apply -f pvc.yaml 
persistentvolumeclaim/test-claim created
[wjjk8s@server1 nfsclass]$ kubectl get pvc
NAME         STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS          AGE
test-claim   Bound    pvc-f6776ccd-7e5b-4c30-9519-69391436d172   100Mi      RWX            managed-nfs-storage   2s

**三、StatefulSet如何通过headless service维持pod的拓扑状态：*
StatefulSet 是用来管理有状态应用的工作负载 API 对象。StatefulSet 用来管理 Deployment 和扩展一组 Pod，并且能为这些 Pod 提供*序号和唯一性保证。
和 Deployment 相同的是，StatefulSet 管理了基于相同容器定义的一组 Pod。但和 Deployment 不同的是，StatefulSet 为它们的每个 Pod 维护了一个固定的 ID。这些 Pod 是基于相同的声明来创建的，但是不能相互替换：无论怎么调度，每个 Pod 都有一个永久不变的 ID。
1、创建无头服务headless service
[wjjk8s@server1 statefulset]$ vim headless.yaml
[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl apply -f headless.yaml


2、创建StatefulSet控制器

[wjjk8s@server1 statefulset]$ \vi deployment.yaml
[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl apply -f deployment.yaml 

#Pod 提供序号和唯一性保证

[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl get pod
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0                                     1/1     Running   0          46s
web-1                                     1/1     Running   0          27s

pod重建后ip更改，使用序号访问:

[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl run test --image=busyboxplus -it

nslookup web-0.nginx.default.svc.cluster.local
curl web-0.nginx

3、挂接存储

[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl apply -f state.yaml 
The StatefulSet "web" is invalid: spec: Forbidden: updates to statefulset spec for fields other than 'replicas', 'template', and 'updateStrategy' are forbidden
#改为0回收一下即可
[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl get pod		#会一个一个创建,且会为每一个pod创建一个pv

StatefulSet还会为每一个Pod分配并创建一个同样编号的PVC。这样，kubernetes就可以通过Persistent Volume机制为这个PVC绑定对应的PV，从而保证每一个Pod都拥有一个独立的Volumea
在删除StatefulSet类型的文件时，将replicas设置为0，会自动回收pod

4、kubectl的弹性伸缩
首先,想要弹缩的StatefulSet. 需先清楚是否能弹缩该应用.

[wjjk8s@server1 statefulset]$ kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    0/2     7m50s

方式一：改变StatefulSet副本数量

kubectl scale statefulsets -set-name> --replicas=-replicas>

方式二：更改yaml文件
如果StatefulSet开始由 kubectl apply 或 kubectl create --save-config 创建,更新StatefulSet manifests中的 .spec.replicas（更改replicas的数目）, 然后执行命令 kubectl apply:

kubectl apply -f -set-file-updated>

方式三：命令 kubectl edit 编辑该字段:

kubectl edit statefulsets -set-name>

方式四：使用 kubectl patch

kubectl patch statefulsets -set-name> -p '{"spec":{"replicas":}}'