OpenShift 数据持久化

容器的一个特点是当容器退出后，其内部所有的数据和状态就会丢失。对于无状态应用来说这不是问题，但对于有状态的应用来说则是重要数据丢失的重大问题。

OpenShift中为了满足数据持久化需求，采用了 kubernates 的 persistence volume 框架，在 kubenates 中的这个 persistence volume 子系统则为集群用户和管理员提供了一套API，这套API对底层的持久化存储进行了封装，并提供了两个API资源对象，分别是 持久化卷 PersistenceVolume（PV） 和 持久化卷请求PersistenceVolumeClain（PVC）。

持久化卷定义了具体的储存的连接信息，如NFS服务器的地址和端口、卷的位置、卷的大小及访问方式。在OpenShift中，集群管理员会定义一系列的持久化卷，形成一个持久化卷的资源池。

持久化卷请求是指当用户部署有持久化需求的容器应用时，用户需要先创建一个持久化卷请求。在这个请求中，用户申明所需文化储存的大小及访问方式。Kubernetes将负现根据用户的持久化请求找到匹配需求的持久化卷进行对接。最终的结果是容器启动后，持久化卷定义的后端存储将会被挂载到容器的指定目录。

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持久化卷的生命周期

持久化卷的生命周期一共分为“供给”、“绑定”、“使用”、“回收” 及 “释放” 五个阶段。

1、供给

在kubernetes中，储存资源的供给分为两种类型：静态供给和动态供给。对于静态供给，集群管理员会创建一些持久化卷，形成一个持久化卷的资源池。动态供给是集群所在的基础设施云根据需求动态地创建出持久化卷，如 OpenStack、Amazon WebService。

这些资源池中的持久化卷将会与具体的持久化卷请求进行对接。下面是一个持久化卷的定义示例：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume #指定资源模板类型 metadata: name: pv01 #指定PV名称 spec: capacity: storage: 2Gi #指定PV的可用大小 accessModes: - ReadWriteMany #指定访问模式 nfs: #指定使用nfs path: /var/nfs-data/pv01 #指定NFS上的挂载目录 server: 192.168.40.141 persistentVolumeReclaimPolicy: Retain #指定数据回收策略

访问方式是描述持久化卷的访问特性，目前有三种访问方式可供选择：

• ReadWriteOnce：可读可写，只能被一个Node节点挂载
• ReadWriteMany：可读可写，可以被多个Node节点挂载
• ReadOnlyMany：只读，能被多个Node节点挂载

2、绑定

用户在部署容器应用时会定义持久化卷请求。用户在持久化卷请求中声明需要的存储资源的特性，如大小和访问方式。Kubernetes负责在持久化卷的资源池中寻找配置的持久化卷对象，并将持久化卷请求与目标持久化卷进行对接。这时持久化卷和持久化卷请求的状态都将变成Bound，即绑定状态。

下面是一个持久化卷请求的定义示例：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: app-cli #PVC名称 spec: accessModes: - ReadWriteMany #PVC存储访问模式 resources: requests: storage: 2Gi #请求存储大小

3、使用

在用户部署容器时会在Deployment Config的容器定义中指定Volume的挂载点，并将这个挂载点和持久化卷请求关联。当容器启动时，持久化卷指定的后端存储被挂载到容器定义的挂载点上。应用在容器内部运行，数据通过挂载点最终写入后端存储中，从而实现持久化。

oc volume dc/app-cli --add \ --type=persistentVolumeClaim \ --claim-name=app-cli \ --mount-path=/opt/app-root/src/uploads

4、释放

当应用下线不再使用储存时，可以删除相关的持久化卷请求，这样持久化卷的状态就会变成released，即释放。

5、回收

当持久化卷的状态变为released后，kubernetes将根据持久化卷定义的回收策略回收持久化卷。当前支持的回收策略有三种：

• Retaim：保留数据，人工回收持久化卷。
• Recycle：通过执行 rm -rf 删除卷上的所有数据。目前只有NFS及Host Path 支持这种方式。
• Delete：动态地删除后端存储。该模式需要下层IaaS的支持，目前AWS EBS、GCE PD 及 OpenStack Cinder 支持这种模式。

以上内容摘子《开源容器云OpenShift 构建基于Kubernetes的企业应用云平台》

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配置实例 ：

0、前提条件

由于本例采用的是NFS，因此在操作之前请先确保NFS已经配置好。

1、创建持久化卷

编辑持久化卷配置文件 pv01.yaml ，如下所示：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume #指定资源模板类型 metadata: name: pv01 #指定PV名称 spec: capacity: storage: 2Gi #指定PV的可用大小 accessModes: - ReadWriteMany #指定访问模式 nfs: #指定使用nfs path: /var/nfs-data/pv01 #指定NFS上的挂载目录 server: 192.168.40.141 persistentVolumeReclaimPolicy: Retain #指定数据回收策略

创建持久化卷，命令如下：

[root@ocp ~]# oc --config ~/admin.kubeconfig create -f pv01.yaml persistentvolume "pv01" created

创建完毕后，通过 oc get pv 查看刚创建成功的持久化卷，命令如下：

[root@ocp ~]# oc get pv

结果如下：

2、创建持久化卷请求

编辑持久化卷请求配置文件 app-cli-pvc.yaml ，如下所示：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: app-cli #PVC名称 spec: accessModes: - ReadWriteMany #PVC存储访问模式 resources: requests: storage: 2Gi #请求存储大小

创建持久化卷请求，命令如下：

[root@ocp ~]# oc --config ~/admin.kubeconfig create -f app-cli-pvc.yaml persistentvolumeclaim "app-cli" created

创建完毕后，通过 oc get pvc 查看刚创建成功的持久化卷请求，命令如下：

[root@ocp ~]# oc get pvc

结果如下：

同时再次查看 pv 的状态，其已经变成 Bound了。

3、关联持久化卷请求

通过如下命令为app-cli项目与持久化卷请求进行关联，命令如下：

oc volume dc/app-cli --add \ --type=persistentVolumeClaim \ --claim-name=app-cli \ --mount-path=/opt/app-root/src/uploads

结果如下：

使用 oc describe dc/app-cli 查看新的配置信息：

四、测试

在nfs server对应的挂载目录下创建一个文件，然后通过oc rsh 连接到app-cli容器中，看文件是否能在 /opt/app-root/src/uploads 目录下显示 。