StorageClass(4)

在上一篇文章部署Jenkins的时候，采用NSF来存储Jenkins的job和maven的依赖，其实主要是用到了k8s中提供的pv，并在pod中通过pvc来申请持久化资源(pv)。在整个操作的过程中，其是我们事先创建了pv，再创建pvc来申请资源，然而在有些场景下希望能动态的创建pv，在k8s中提供的StorageClass就可以满足整个需要。

1. 组件说明

1. PersistentVolume (PV) ：一个被管理员事先分配好的或者使用StorageClass进行动态分配的集群中的存储。
   1. 类别
      1. 静态：由管理员事先创建好
      2. 动态：如果没有pv匹配用户申请的pvc时，将通过StorageClass进行动态创建
   2. 说明
      1. 可以通过storageclassname来指定StorageClass
      2. 特定类的PV只能绑定到请求该类的pvc。没有storageClassName的PV，只能绑定到请求没有特定类的pvc(没有指定storageclass只能绑定到没有storageclassname的pv上)。
2. PersistentVolumeClaim (PVC)：用于对存储的请求，即需要多少的存储空间。和pv之间时一对一的关系
   1. 通过指定storageClassName属性来选择需要绑定到的pv
   2. 没有指定storageClassname属性的指定绑定没有class的pv(没有annotation或class为"")；可以通过DefaultStorageClass进行处理，设置一个默认的storageclass(并且该类型的pv只能又一个)，则没有设置storageclass的都将被绑定到该对象中。
      1. 通过在创建storageclass对象是设置annotation的storageclass.kubernetes.io/is-default-class属性为true进行创建.
   3. 没有指定storageclassname属性的pvc和其值为""是一样的。
3. StorageClass：提供给管理员一种描述storage的classes的方式。 不同的类可能映射到服务质量级别，或映射到备份策略，或映射到集群管理员确定的任意策略。

2. 准备

1. 在上一节部署的NSF中新挂载一块100G的磁盘，具体方式请读者自行Google，但是不要忘记配置永久挂载，即修改/etc/fstab

    /dev/sdb /data ext3 defaults 1 1   # 将新增的磁盘挂载到/data目录
   

2. 新建NFS共享目录

   cd /data/
   mkdir nfs-share
   # 设置权限
   chmod a+w nfs-share/
   # 设置共享目录
   echo "/data/nfs-share *(rw,async,no_root_squash)" >> /etc/exports
   # 重新加载
   exportfs -r
   

3. 创建StorageClass

1. 新建命名空间

   kubectl create namespace nsf
   

2. 创建serviceacount

   1. 创建serviceacount.yaml文件

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

   2. 创建

      kubectl apply -f serviceacount.yaml -n nfs
      

3. 创建rbac

   1. 创建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"]
      
       ---
       kind: ClusterRoleBinding
       apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
       metadata:
         name: run-nfs-provisioner
       subjects:
         - kind: ServiceAccount
           name: nfs-provisioner
           namespace: nfs
       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
           # replace with namespace where provisioner is deployed
           namespace: nfs
       roleRef:
           kind: Role
           name: leader-locking-nfs-provisioner
           apiGroup: rbac.authorization.k8s.io           
      

   2. 创建

       kubectl apply -f rbac.yaml -n nfs
      

4. 创建deployment，用于监听pvc的申请并动态创建pv

   1. 创建deployment.yaml

       kind: Deployment
       apiVersion: apps/v1
       metadata:
         name: nfs-provisioner
       spec:
         replicas: 1
         strategy:
           type: Recreate
         selector:
           matchLabels:
             app: nfs-provisioner
         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
                 volumeMounts:
                   - name: nfs-client-root
                     mountPath: /persistentvolumes
                 env:
                   - name: PROVISIONER_NAME
                     value: example.com/nfs    # 设置storageclass提供商的名称
                   - name: NFS_SERVER
                     value: 192.168.241.144    # 设置nfs共享信息
                   - name: NFS_PATH
                     value: /data/nfs-share
             volumes:
               - name: nfs-client-root
                 nfs:
                   server: 192.168.241.144
                   path: /data/nfs-share
      

   2. 创建

      kubectl apply -f deployment.yaml -n nfs
      

5. 创建storageclass

   1. 创建class.yaml文件

       apiVersion: storage.k8s.io/v1
       kind: StorageClass
       metadata:
         name: nfs-storageclass
       provisioner: example.com/nfs  # 必须和deployment中配置的一致
       reclaimPolicy: Retain
       allowVolumeExpansion: true
       mountOptions:
         - debug
       volumeBindingMode: Immediate
      

   2. 创建

       kubectl apply -f class.yaml -n nfs
      

6. 将其配置为默认的storageclass

   kubectl patch storageclass nfs-storageclass -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'
   

4. 测试

1. 创建claim.yaml文件，通过创建pvc来看是否会根据storageclass来动态生成pv，注意该配置文件中没有设置storageclassname属性即将使用默认的storageclass来创建pv。

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: nfs-pvc
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      volumeMode: Filesystem
      resources:
        requests:
          storage: 1G
   

2. 创建

    kubectl apply -f claim.yaml -n nfs
   

3. 查看创建的pv

   kubectl get pv