测试通过storageclass动态生成pv

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什么是storageclass？

1.storageclass（存储类）概念

storageclass是一个存储类，k8s集群管理员通过创建storageclass可以动态生成一个存储卷供k8s用户使用。

2.storageclass资源定义

每个StorageClass都包含字段provisioner，parameters和reclaimPolicy，当需要动态配置属于该类的PersistentVolume时使用这些字段。

StorageClass对象的名称很重要，是用户可以请求特定类的方式。管理员在首次创建StorageClass对象时设置类的名称和其他参数，并且在创建对象后无法更新这些对象。

管理员可以为不请求任何特定类绑定的PVC指定默认的StorageClass

（1）yaml文件示例说明：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: standard
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  type: gp2
reclaimPolicy: Retain
mountOptions:
  - debug
volumeBindingMode: Immediate

（2）Provisioner

storageclass需要有一个供应者，用来确定我们使用什么样的存储来创建pv

常见的provisioner供应者如下：

provisioner既可以是内部供应程序，也可以由外部供应商提供，如果是外部供应商可以参考https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/下提供的方法创建storageclass的provisioner，例如，NFS不提供内部配置程序，但可以使用外部配置程序。一些外部供应商列在存储库https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage下。

nfs的provisioner：

https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/tree/master/nfs/deploy/kubernetes

Reclaim Policy

由存储类动态创建持久化存储卷（pv）时可以指定reclaimPolicy字段，这个字段中指定的回收策略可以是Delete或Retain。如果在创建StorageClass对象时未指定reclaimPolicy，则默认为Delete。

Mount Options（挂载选项）

如果Volume Plugin不支持这个挂载选项，但是指定了，就会使provisioner创建失败

Volume Binding Mode

这个字段用来说明什么时候进行卷绑定和动态配置；

默认情况下，立即模式表示一旦创建了PersistentVolumeClaim，就会发生卷绑定和动态配置。对于受拓扑约束且无法从群集中的所有节点全局访问的存储后端，将在不知道Pod的调度要求的情况下绑定或配置PersistentVolumes。这可能导致不可调度的Pod。

集群管理员可以通过指定WaitForFirstConsumer模式来解决此问题，该模式将延迟绑定和配置PersistentVolume，直到创建使用PersistentVolumeClaim的Pod。将根据Pod的调度约束指定的拓扑选择或配置PersistentVolumes。这些包括但不限于资源需求，节点选择器，pod亲和力和反亲和力，以及污点和容忍度。

通过nfs实现存储类的动态供给

1.安装nfs服务

选择自己的任意一台机器，我选择k8s的master1节点，对应的机器ip是192.168.0.6，在192.168.0.6上执行如下步骤，大家在自己环境找一台k8s节点的机器安装就可以了~

（1）yum安装nfs

yum install nfs-utils -y

systemctl start nfs

chkconfig nfs on

（2）在master1上创建一个nfs共享目录

mkdir  /data/nfs_pro   -p

#修改/etc/exports文件，把刚才生成的共享目录添加到这个文件里

cat  /etc/exports

 /data/nfs_pro    192.168.0.0/24(rw,no_root_squash)

让刚才配置文件生效

exportfs -arv  

systemctl restart nfs

（3）k8s的各个node节点也需要安装nfs

yum install nfs-utils -y

systemctl start nfs

chkconfig nfs on

2.创建运行nfs-provisioner的sa账号

cat  serviceaccount.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-provisioner

通过kubectl更新yaml文件

kubectl apply -f serviceaccount.yaml

3.对sa账号做rbac授权

cat service-rbac.yaml

kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["create", "update", "patch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["services", "endpoints"]
    verbs: ["get"]
  - apiGroups: ["extensions"]
    resources: ["podsecuritypolicies"]
    resourceNames: ["nfs-provisioner"]
    verbs: ["use"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-provisioner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: Role
  name: leader-locking-nfs-provisioner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

通过kubectl更新yaml文件

kubectl apply -f service-rbac.yaml

4.通过deployment创建pod用来运行nfs-provisioner

cat  deployment.yaml

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: nfs-provisioner
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-provisioner
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-provisioner
    spec:
      serviceAccount: nfs-provisioner
      containers:
        - name: nfs-provisioner
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/open-ali/nfs-client-provisioner:latest
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: example.com/nfs
            - name: NFS_SERVER
              value: 192.168.0.6
            - name: NFS_PATH
              value: /data/storage
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 192.168.0.6
            path: /data/storage

通过kubectl更新yaml文件

kubectl apply -f deployment.yaml

查看nfs provisioner的pod是否创建成功

kubectl get pods

显示如下，说明创建成功

NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nfs-provisioner-7d6859cc59-pzr7n   1/1     Running   0          72s

创建storageclass

cat  class.yaml

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-storage
provisioner: example.com/nfs

通过kubectl更新yaml文件

kubectl apply -f class.yaml

查看storageclass是否创建成功

kubectl get storageclass

显示如下，说明创建成功

NAME          PROVISIONER       RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-storage   example.com/nfs   Delete          Immediate           false                  11h

创建pvc-测试storageclass动态生成pvc

cat   claim.yaml

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-claim1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Mi
  storageClassName:  nfs-storage

  通过kubectl更新yaml文件

kubectl apply -f claim.yaml

查看pvc是否创建成功

kubectl get pvc |grep test

显示如下，说明pvc创建成功，并且自动绑定到了storageclass创建的pv上了

test-claim1                         Bound    pvc-5092a033-8f01-409c-aa7d-3e90b7bf964b   1Mi        RWX            nfs-storage    29s

测试pod挂载pvc

cat  read-pod.yaml

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: read-pod
spec:
  containers:
  - name: read-pod
    image: nginx
    volumeMounts:
      - name: nfs-pvc
        mountPath: /usr/share/nginx/html
  restartPolicy: "Never"
  volumes:
    - name: nfs-pvc
      persistentVolumeClaim:
        claimName: test-claim1

更新yaml文件

kubectl apply -f  read-pod.yaml

创建statefulset，通过volumeClaimTemplate动态生成pv、pvc

cat  statefulset-storage.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: storage
  labels:
    app: storage
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: storage
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: storage
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: storage
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: storage
  serviceName: "storage"
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: storage
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
      annotations:
         volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs-storage"
    spec:
        accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
        resources:
          requests:
            storage: 2Gi

更新yaml文件

kubectl apply -f  statefulset-storage.yaml

查看pod是否创建成功

 kubectl get pods | grep storage

显示如下，说明创建成功

storage-0                                        1/1     Running   0          2m49s
storage-1                                        1/1     Running   0          119s

查看生成的pv

kubectl get pv | grep www-storage

显示如下，说明已经给pod动态生成对应的pv了

pvc-02974ea1-a954-4c21-af24-f02eea389eb3   2Gi        RWO            Delete           Bound    default/www-storage-1                       nfs-storage             3m56s
pvc-de5f92fa-26ec-4850-a2a5-b13fe2ef1e1e   2Gi        RWO            Delete           Bound    default/www-storage-0                       nfs-storage             3m56s

查看生成的pvc

kubectl get pvc | grep www-storage

显示如下，可看到已经为pod生成对应的pvc，并且绑定到了pv

www-storage-0                       Bound    pvc-de5f92fa-26ec-4850-a2a5-b13fe2ef1e1e   2Gi        RWO            nfs-storage    6m52s
www-storage-1                       Bound    pvc-02974ea1-a954-4c21-af24-f02eea389eb3   2Gi        RWO            nfs-storage    6m2s

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