为啥需要数据卷
容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet会重启它，但是容器中的文件将丢失——容器以干净的状态（镜像最初的状态）重新启动。其次，在 Pod 中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes 中的 Volume 抽象就很好的解决了这些问题。
Volume类型
目前，Kubernetes支持以下Volume 类型：
NFS
NFS是Network File System的缩写，即网络文件系统。分布式文件系统协议，NFS基于RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用实现，其允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序就可以像访问本地文件一样访问远程系统上的文件。NFS是一个非常稳定的，可以移植的网络文件。具备可扩展和高性能等特性，达到了企业级应用质量标准。
Kubernetes中通过简单地配置就可以挂载NFS到Pod中，而NFS中的数据是可以永久保存的，同时NFS支持同时写操作。
》》NFS原理
NFS 使用RPC（Remote Procedure Call）的机制进行实现，RPC使得客户端可以调用服务端的函数。同时，由于有VFS的存在，客户端可以像使用其它普通文件系统一样使用NFS文件系统。经由操作系统的内核，将NFS文件系统的调用请求通过TCP/IP 发送至服务端的NFS服务。NFS服务器执行相关的操作，并将操作结果返回给客户端。
emptyDir可以提供不同容器间的文件共享，但不能存储；hostPath可以为不同容器提供文件的共享并可以存储，但受制于节点限制，不能跨节点共享；这时需要网络存储 (NAS)，即既可以方便存储容器又可以从任何集群节点访问
安装NFS 服务端
# NFS是一个分布式系统，建议单独部署一台主机
# 创建一个共享目录
mkdir -pv /usr/local/nfs/volumes
# 给这个目录增加RW权限
chomd a+rw /usr/local/nfs/volumes
# Ubuntu 安装NFS 服务端
sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server
# centos 安装NFS 服务端
sudo yum install nfs-utils rpcbind
sudo systemctl enable --now nfs-server rpcbind
# 配置NFS服务目录 vim /etc/exports
追加 /usr/local/nfs/volumes *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
# /usr/local/nfs/volumes 作为服务目录向客户端开放
# 10.244.0.0/16 表示这个网段IP都可以访问，也可以 * 表示任何IP都可以访问
# rw 读写权限
# sync 同步权限
# no_subtree_check 如果输出目录是一个子目录，NFS服务器不检查其父目录的权限
# no_root_squash 客户端连接服务端时如果使用是root用户，那么也拥有对服务端分享的目录的root权限# 重启服务，让上面的配置生效
sudo exportfs -ra
# 重新加载exports配置
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
## 上面是针对 nfs 服务端的操作
## 下面对nfs检测是否能使用，可以跟上面同一个节点或另外找一个节点 以下以是在k8s 集群的节点中操作
# 安装客户端
apt update
apt install -y nfs-common
# 创建NFS 客户端挂载目录
mkdir -pv /usr/local/kubernetes/nfs-volumes-mount
# 将NFS服务端/usr/local/nfs/volumes 的目录挂载到NFS 客户端的 /usr/local/kubernetes/nfs-volumes-mount 目录
# 如果报错 mount.nfs: access denied by server while mounting
# 要检查 是否允许ip地址挂载，或是否有读写的权限
mount 172.30.164.60:/usr/local/nfs/volumes /usr/local/kubernetes/nfs-volumes-mount
# 查看是否挂载成功
df | grep mount# 取消NFS 客户端挂载 注意不要直接在挂载目录下执行（就是不能在nfs-volumes-mount目录下执行），否则会报错（device is busy
）
umount /usr/local/kubernetes/nfs-volumes-mount
# nfs-volumes-mount 这个文件夹也需要手动删除
》》或者在安装nfs客户端节点 机器中 执行
》showmount -e 172.30.164.60 ip地址就是 nfs服务端的ip
PV PVC
》》定义pv
# 只需在master节点执行
# 创建pv的配置文件
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: nfs-pv-sqlserver
spec:# 设置容量capacity:storage: 5Gi# 访问模式accessModes:# 该卷能够以读写模式被多个节点同时加载- ReadWriteMany# 回收策略，这里是基础擦除 相当于 rm -rf /挂载/persistentVolumeReclaimPolicy: Recyclenfs:# NFS 服务端设置的路径 就是 vim /etc/exportspath: "/usr/local/nfs/volumes"# NFS 服务端地址server: 172.30.164.60readOnly: false#
kubectl create -f nfs-pv-sqlserver.yml
#
kubectl get pv
》》定义pvc
# 也只需要在 master节点执行
# nfs-pvc-sqlserver.ymlapiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata: name: nfs-pvc-sqlserver-zen
spec:accessModes:# 需要使用和PV 一致的访问模式- ReadWriteMany# 按需分配资源resources:requests:storage: 2Gi# 部署 上面的yml文件
kubectl create -f nfs-pvc-sqlserver.yml
# 查看
kubectl get pvc
》》定义sqlserver 配置文件
# 创建命名空间
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: sqlserver
---
# sqlserver-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:name: mssql-secretnamespace: sqlserver
type: Opaque
data:MSSQL_SA_PASSWORD: "U3VwZXJTdHJvbmdQYXNzMTIzIQ==" # Base64 编码的密码（示例：SuperStrongPass123!）
---
# sqlserver 部署文件
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: mssql-deploymentnamespace: sqlserver
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: mssqltemplate:metadata:labels:app: mssqlspec:containers:- name: mssqlimage: mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-latestports:- containerPort: 1433env:- name: MSSQL_PIDvalue: "Developer" # 版本：Developer/Express/Enterprise（按需选择）- name: ACCEPT_EULAvalue: "Y"- name: MSSQL_SA_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mssql-secretkey: MSSQL_SA_PASSWORDvolumeMounts:- name: mssql-datamountPath: /var/opt/mssqlvolumes:- name: mssql-datapersistentVolumeClaim:claimName: nfs-pvc-sqlserver-zen
---
# sqlserver-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mssql-servicenamespace: sqlserver
spec:selector:app: mssqlports:- protocol: TCPport: 1433targetPort: 1433nodePort: 30099type: NodePort # 生产环境可改为 LoadBalancer 或 NodePort可用把 PVC、PV、命名空间、应用部署（sqlserver） 放在一个ymal文件
# 创建命名空间
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: sqlserver
---
# pv配置文件
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: nfs-pv-sqlserver# 由于 PV 是集群级别的资源，即 PV 可以跨 namespace 使用，所以 PV 的 metadata 中不用配置 namespace#namespace: sqlserverlabels:app: kaizen
spec:# 设置容量capacity:storage: 5Gi# 访问模式accessModes:# 该卷能够以读写模式被多个节点同时加载- ReadWriteMany# 回收策略，这里是基础擦除 相当于 rm -rf /挂载/*persistentVolumeReclaimPolicy: Recyclenfs:# NFS 服务端设置的路径 就是 vim /etc/exportspath: "/usr/local/nfs/volumes"# NFS 服务端地址server: 172.30.164.60readOnly: false
---
# pvc 配置文件
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata: name: nfs-pvc-sqlserver-zennamespace: sqlserver
spec:accessModes:# 需要使用和PV 一致的访问模式- ReadWriteMany# 按需分配资源resources:requests:storage: 2Giselector:matchLabels:app: kaizen
---
# sqlserver-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:name: mssql-secretnamespace: sqlserver
type: Opaque
data:MSSQL_SA_PASSWORD: "U3VwZXJTdHJvbmdQYXNzMTIzIQ==" # Base64 编码的密码（示例：SuperStrongPass123!）
---
# sqlserver 部署文件
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: mssql-deploymentnamespace: sqlserver
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: mssqltemplate:metadata:labels:app: mssqlspec:containers:- name: mssqlimage: mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-latestports:- containerPort: 1433env:- name: MSSQL_PIDvalue: "Developer" # 版本：Developer/Express/Enterprise（按需选择）- name: ACCEPT_EULAvalue: "Y"- name: MSSQL_SA_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mssql-secretkey: MSSQL_SA_PASSWORDvolumeMounts:- name: mssql-datamountPath: /var/opt/mssqlvolumes:- name: mssql-datapersistentVolumeClaim:claimName: nfs-pvc-sqlserver-zen
---
# sqlserver-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mssql-servicenamespace: sqlserver
spec:selector:app: mssqlports:- protocol: TCPport: 1433targetPort: 1433nodePort: 30099type: NodePort # 生产环境可改为 LoadBalancer 或 NodePort
》》密码：SuperStrongPass123!
服务器名称，可以是集群中任意节点的IP地址
》》持续化了
PV是集群中的资源。 PVC是对这些资源的请求，也是对资源的索引检查。
PVC它属于一个Namespace中的资源
PV是集群中的一种资源，与节点（Node）一样，它属于集群级别资源，不属于任何Namespace。
生命周期管理：PVC有自己的生命周期，独立于任何使用它的容器组。即使容器组被删除或重新调度，PVC及其绑定的PV仍然存在，保证了数据的持久性。
》》》静态创建pv
》》》动态创建pv
上述介绍的PV和PVC模式是需要运维人员先创建好PV，然后开发人员定义好PVC进行一对一的Bond，但是如果PVC请求成千上万，那么就需要创建成千上万的PV，对于运维人员来说维护成本很高，Kubernetes提供一种自动创建PV的机制，叫StorageClass，它的作用就是创建PV的模板。
原理：根据PVC的配置通过引用StorageClass(简称SC)资源触发存储卷插件动态的创建PV资源
pvc和pv绑定，才可以给pod使用，StorageClass是创建pv的模板
》》》PV和PVC的生命周期
PV的生命周期包括创建、绑定、使用和释放等阶段。一旦PV被创建并配置好，它就可以被PVC申请和使用。当PVC被删除时，PV会根据回收策略进行相应的处理。
Storage Class （SC）
StorageClass是Kubernetes中用于定义持久卷（Persistent Volume，简称PV）的类型和行为的对象。以下是对StorageClass的详细介绍：一、基本概念
定义：StorageClass是Kubernetes中用于抽象存储资源的定义，它允许管理员设置PVC（Persistent Volume Claim）的后端存储细节，简化用户操作，并自动处理PV的创建和绑定。
功能：通过StorageClass，管理员可以实现存储资源的动态供应和灵活管理，同时满足不同应用程序的存储需求。
二、主要组成
名称：StorageClass的唯一标识符，用于在Kubernetes中区分不同的StorageClass。
Provisioner：定义了用于创建和管理存储卷的后端存储系统。Provisioner可以是自定义的后端存储提供者，也可以是Kubernetes内置支持的存储系统提供者，如AWSElasticBlockStore、AzureDisk、GCEPersistentDisk等。
参数配置：根据所选的Provisioner，管理员可以配置不同的参数来定义存储卷的属性和行为。这些参数通常包括存储类型、容量、性能等。
回收策略：定义了当存储卷不再需要时如何处理。常见的回收策略包括Delete（删除）和Retain（保留）。
挂载选项：指定在挂载持久卷时传递给底层存储的挂载选项。不是所有PV类型都支持挂载选项，如果PV不支持但StorageClass设置了该字段，则PV将会创建失败。
绑定模式：定义了持久卷的绑定模式。目前支持的绑定模式包括Immediate（立即绑定）和WaitForFirstConsumer（延迟绑定）。
三、工作原理
当用户创建一个PVC时，可以指定所需的StorageClass。
Kubernetes会根据指定的StorageClass动态地创建一个符合要求的PV，并将其绑定到PVC上。
这样，用户就可以通过PVC来使用PV提供的持久化存储了。
四、优势与特点
动态资源供应：通过StorageClass，可以实现存储资源的动态供应，无需手动预先创建PV。
存储多样性管理：使用不同的StorageClass，可以为每个应用选择最适合的存储类型，满足多样化的存储需求。
简化管理：StorageClass抽象了存储资源的细节，简化了管理员的管理工作。
# StorageClass的配置文件
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:name: nfs-sc
provisioner: nfs-subdir-external-provisioner # NFS provisioner的名称
reclaimPolicy: Retain# 在创建了这个StorageClass之后，用户可以创建一个PVC，并指定使用这个StorageClass：
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: my-pvc
spec:
# 指定 StorageClass 的名称storageClassName: nfs-scaccessModes:- ReadWriteOnceresources:requests:storage: "5Gi"Kubernetes会根据StorageClass的定义，动态地创建一个5Gi大小的PV，并将其绑定到PVC上，从而实现持久化存储。
StorageClass是Kubernetes中用于定义和管理持久卷的重要对象。通过合理使用StorageClass，
可以实现存储资源的动态供应、多样化管理和简化管理等工作。
