Docker容器技术与应用（第2版）（微课版） 课件 任务7.2 Kubernetes数据卷管理管理 .pptx
Docker
容器技术与应用
湖北轻工职业技术学院;Kubernetes网络管理
和数据卷管理;Kubernetes网络管理
和数据卷管理;项目七：Kubernetes网络管理和数据卷管理
;Kubernetes网络管理;知识目标;能力目标;素质目标;公司员工通过参考手册进行实际操作的过程中，容易出现容器间数据无法共享、数据无法持久化存储以及应用状态管理等问题。因此，公司员工希望有针对Kubernetes存储技术的参考手册。工程师小王决定通过查阅相关资料，编写关于Kubernetes数据卷的操作手册。;容器内的文件在磁盘上是临时存储的，导致在容器升级、崩溃或重启时，可能出现容器内文件丢失的问题。为了解决这个问题，Kubernetes引入了Volume的概念，通过引入Volume来实现容器之间的数据共享，方便容器间的协作和通信。
Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录，它被定义在Pod上。在同一个Pod中，多个容器可以挂载某个具体的文件目录，以实现容器之间的数据共享以及数据的持久化存储。Volume的生命周期不与Pod中单个容器的生命周期相关。当容器终止或者重启时，Volume中的数据也不会丢失，从而增强数据的安全性。
Kubernetes支持多种类型的Volume，比较常见的有简单存储（EmptyDir、HostPath、NFS）和高级存储（PV、PVC），以及配置存储（ConfigMap、Secret）。
;简单存储
Kubernetes的简单存储主要包括EmptyDir、HostPath、NFS几种类型。
1．EmptyDir
EmptyDir是一种在Pod中创建的空目录，用于在容器之间共享文件。其数据存储在Pod所在节点的本地磁盘上，初始内容为空，使用时无须指定节点上对应的目录，Kubernetes自动分配目录，当Pod被删除时，EmptyDir卷中的数据也会被删除。其主要用途如下。
（1）作为应用程序运行时的临时文件存储区，如缓存数据。
（2）在Pod内部的不同容器之间共享数据。
（3）作为耗时较长计算任务的检查点或恢复点。
;简单存储
Kubernetes的简单存储主要包括EmptyDir、HostPath、NFS几种类型。
2．HostPath
HostPath将节点中的某个具体的文件系统路径挂载在Pod中，以供容器使用。除非宿主机上的数据被删除，否则其数据不会随着Pod的删除而丢失，使用时存在一定的安全风险，不建议在生产环境中使用。其主要应??场景如下。
（1）特定的应用场景，如日志收集、数据库存储等。
（2）Pod需要访问节点上的特定文件或目录的场景，如配置文件、密钥文件等。
;简单存储
Kubernetes的简单存储主要包括EmptyDir、HostPath、NFS几种类型。
3．NFS
NFS将网络文件系统（NetworkFileSystem，NFS）挂载到容器中，可以跨多个Pod和节点共享数据。数据存储在NFS服务器上，这样就保证了当某个节点出现故障时，部署在该节点上的Pod无论转移到哪个节点，其存储的数据都不会丢失，实现了数据的持久化和共享。其主要应用场景如下。
（1）分布式系统中需要共享数据的场景。
（2）需要持久化存储数据的场景，但希望数据能够在多个节点间共享。
;高级存储
Kubernetes的高级存储主要涉及PersistentVolume（PV）和PersistentVolumeClaim（PVC）两种资源，旨在为容器化应用提供一种灵活、可扩展且易于管理的存储解决方案，以提高存储的灵活性和可管理性。
;高级存储
1．PV
PV是由Kubernetes配置的存储资源，它是集群中存储的抽象，表示具体的存储卷。PV的生命周期独立于使用它的Pod，可以通过静态创建和动态创建的方式使用。
（1）静态创建：可以直接在集群中定义PV对象，并等待用户通过PVC请求。
（2）动态创建：结合StorageClass，可以实现存储卷的自动创建和分配。
PV支持多种后端存储，如NFS、Ceph、AWSEBS等。其主要用途如下。
（1）为Pod提供持久化存储，确保数据在Pod重启或迁移时不会丢失。
（2）允许用户抽象地请求存储资源，通过PVC声明存储需求，通过PVC声明存储需求，而无需关心底层存储的具体实现。
;高级存储
2．PVC
PVC是用户请求的存储资源，代表了对存储资源的需求和约束。PVC允许用户抽象地声明其需要的存储资源和访问模式，而不必关心具体的存储卷是如何创建和管理的，可以通过声明式和动态绑定进行配置。
（1）声明式配置：用户通过PVC声明所需的存储资源和访问模式。
（2）动态绑定配置：PVC可以动态地绑定到合适的PV上，实现了存储资源的自动分配。
PVC