K8S集群中部署NFS之二：使用本地NFS文件夹创建PV

2021-06-18  本文已影响0人  乱七八糟谈技术

在K8S中对于无状态的应用我们可以比较容易的扩展应用程序、滚动升级和重新启动崩溃的应用程序，但是对于一些无状态的应用，分为需要维护服务的拓扑结构和需要持久化数据两种情况，对于前者，我们可以使用headless service来实现，对于后者我们需要在集群中使用持久存储来持久化数据。而持久化存储，NFS(Network File System）是一个使用比较常用的分布式存储技术，在本系列中，我将详细演进如何在K8S集群中部署NFS。为了使得大家比较容易理解，将文章分成4个部分。
第一部分：配置 NFS 服务器
第二部分：将 NFS 服务器文件夹挂载到每个节点的本地文件夹（本文）
第三部分：将Persistent Volume配置直接连接到 NFS 服务器
第四部分：创建Storage Class声明来自动创建Persistent Volume

写在前面

这一系列文章主要译自下面的文章，但由于k8s版本的原因导致一些功能不正常，我在部署过程中也遇到了一些问题，并得以解决。此外作者主要是在树莓派上完成部署，是ARM架构，因此一些脚本不能在在PC上正常工作，我也在文中加以修改,并给出了详细的解决办法。

https://levelup.gitconnected.com/how-to-use-nfs-in-kubernetes-cluster-configuring-the-nfs-server-1bf4116641d4

本文的源代码都是来自作者的github主页

https://github.com/fabiofernandesx/k8s-volumes

代码准备

访问https://github.com/fabiofernandesx/k8s-volumes 源码能查看部署脚本和一个简单的index.html文件。包括以下文件夹:

创建PV

使用以下脚本创建PV

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: host-mapped-pv
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Mi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  hostPath:
    path: "/ssd/host-mapped"

注意使用的是 storageClassName: manual ，它 没有任何意义，您可以根据需要对其进行标记。 在这种情况下， k8s 将声明与最合适的持久卷匹配。此外，使用的挂载方式是hostPath，并挂载到本地的文件夹，这个文件夹是映射自NFS server的文件夹，因此就能实现数据持久化存储。
在yml/HostMapped文件夹，执行命令创建PV

kubectl apply -f  hostMapped.volume.yml

查看pv情况

kubectl get pv

NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                     STORAGECLASS      REASON   AGE
host-mapped-pv                             10Mi       RWX            Retain           Bound    pv-demo/host-mapped-pvc   manual                     9d

创建namespace

为了使这个 PV 可用，我们需要为我们的应用程序声明namespace。 与 PV 不同，持久卷声明 (PVC) 可以是命名空间的一部分。 然后，让我们首先为这个演示创建一个命名空间，然后创建一个 PVC 来使用这 10MB 的可用存储空间。
我们可以通过命令创建命名空间，也可以使用声明文件来创建namespace，使用文件是一个更加便于管理的方式，以使所有内容都有详细记录并易于理解。下面是namespace的yml文件

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  labels:
    app: pv-demo
  name: pv-demo

执行下面的命令来创建namespace，可以看到pv-demo被成功创建。

kubectl apply -f ../namespace.yml
kubectl get namespaces
deploy@master-node:~$ kubectl get namespaces
NAME              STATUS   AGE
default           Active   41d
kube-node-lease   Active   41d
kube-public       Active   41d
kube-system       Active   41d
pv-demo           Active   9d

创建PVC

使用下面的yml文件创建PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  namespace: pv-demo
  name: host-mapped-pvc
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 10Mi

执行命令来创建pvc，再重新检测pv，可以看到pv已经绑定到了pvc上。

kubectl apply -f hostMapped.claim.yml
kubectl get pv
deploy@master-node:~$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                     STORAGECLASS      REASON   AGE
host-mapped-pv                             10Mi       RWX            Retain           Bound    pv-demo/host-mapped-pvc   manual                     9d

我们也可以检测pvc，看到已经关联上了pv。

deploy@master-node:~$ kubectl get pvc -n pv-demo
NAME              STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS      AGE
host-mapped-pvc   Bound    host-mapped-pv                             10Mi       RWX            manual            9d

使用pvc

pv和pvc都已经创建完成，现在通过一个nginx发布一个简单的网站程序来使用pvc。实现很简单，是使用Nginx反向代理一个文件夹，把网站内容拷贝到这个文件夹下面。下面是deployment的yml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: host-mapped-site
  namespace: pv-demo
  name: host-mapped-nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: host-mapped-site
  template:
    metadata:
      labels:
        app: host-mapped-site
    spec:
      volumes:
        - name: host-mapped-nfs
          persistentVolumeClaim:
            claimName: host-mapped-pvc
      containers:
        - image: nginx
          name: host-mapped-site
          volumeMounts:
            - name: host-mapped-nfs
              mountPath: /usr/share/nginx/html

这个deployment文件就不过多解释了，注意volumes spec和volumeMounts，将容器的/usr/share/nginx/html文件夹挂载到持久存储host-mapped-pvc上，这样就将持久存储文件挂载到了容器内的文件夹。
执行以下命令,

kubectl apply -f hostMapped.deploy.yml
kubectl get deployment -n pv-demo
deploy@master-node:~$ kubectl get deployment -n pv-demo
NAME                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
host-mapped-nginx         1/1     1            1           9d

拷贝网站程序到NFS server

使用scp命令远程拷贝index.html到NFS server的ssd/host-mapped文件夹

sudo scp index.html 192.168.2.30:/ssd/host-mapped

创建service

创建service来访问我们的服务，yml文件如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: host-mapped-service
  namespace: pv-demo
spec:
  selector:
    app: host-mapped-site
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

使用下面的命令创建service

kubectl apply -f hostMapped.service.yml
deploy@master-node:~$ kubectl get svc -n pv-demo
NAME                        TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
host-mapped-service         ClusterIP   10.106.153.106   <none>        80/TCP    8d

访问服务

使用clusterip的方式访问此服务，我们的url如下:

curl http://10.106.153.106

可以查看该网站内容.也可以进入到容器内使用dns来查看网站内容.

kubectl exec -it -n pv-demo host-mapped-nginx-74f678cbb7-q2266 -- curl http://host-mapped-service.pv-demo.svc.cluster.local
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