k8s练习--StorageClass详细解释与应用

文章目录

  • 前言
    • StorageClass是什么
  • 一、实验目的
    • 配置过程
  • 二、实验环境
  • 实验步骤
    • 一、配置网络存储NFS：
      • 1.主机基础配置
      • 2.配置 NFS:
    • 二、开启rbac权限:
    • 三、创建nfs-deployment.yaml
    • 四、创建storageclass资源
    • 五、验证：
      • 1．创建PVC验证
      • 2.创建一个pod验证
      • 3．删除pod、pvc，pv会自动删除，nfs数据未删除

前言

StorageClass是什么

简单理解
由于在大型环境应用部署环境中，利用静态方式创建大量的pv是很麻烦的事情，所以为了方便运维人员，我们可以使用StorageClass
storageclass是一种网络存储的动态供给方式，它通过连接存储插件，根据PVC的消费需求，动态生成PV，从而实现方便管理的效果。

详细解释
在 Kubernetes 中，StorageClass 是一种抽象，用于定义不同存储提供者的存储配置。它提供了一种灵活的方式来管理和动态分配存储资源。StorageClass 允许集群管理员定义不同类型的存储（例如 SSD、HDD、网络存储等），以及不同的存储配置（例如不同的性能和备份策略）。

StorageClass 的核心概念

Provisioner（供应者）：
Provisioner 是指具体的存储插件，用于创建实际的存储卷。例如，常见的 Provisioner 包括 kubernetes.io-ebs（AWS 的 EBS 卷）、kubernetes.io/gce-pd（Google Cloud 的 Persistent Disk）、kubernetes.io/nfs（NFS 存储）等。

Parameters（参数）：
Parameters 定义了存储类的具体配置选项。这些参数因不同的 Provisioner 而异。例如，对于 AWS EBS，可能包括卷的类型（如 gp2、io1）、I/O 性能参数等。

ReclaimPolicy（回收策略）：
ReclaimPolicy 定义了当持久卷（PersistentVolume）不再使用时该如何处理。常见的策略包括：

Retain：
保留卷和数据，需要手动处理。

Delete：
删除卷和数据。

Recycle：
清空卷并重新用于其他请求（注意，这种策略已经不推荐使用）。

MountOptions（挂载选项）：
这些选项指定了挂载卷时使用的挂载参数。例如，可以指定文件系统的挂载选项来优化性能或可靠性。

VolumeBinding（卷绑定模式）：
VolumeBinding 控制卷绑定的时机，通常有两种模式：

Immediate：
立即绑定卷，默认模式。
ForFirst：
等待第一个消费者（Pod）请求时再绑定卷，适用于需要考虑 Pod 调度位置的场景。

一、实验目的

验证k8s中StorageClass的动态生产pv

配置过程

(1) 配置网络存储—>
(2) 开启账号访问权限（创建账号、创建权限、给账号关联权限）—>
(3) 通过中间件将账号与共享存储关联—>
(4) 配置StorageClass与中间件关联—>
(5) 创建PVC关联StorageClass—>
(6) 创建pod关联pvc，动态生成pv
(7) 验证

二、实验环境

Ip主机名cpu内存硬盘
192.168.10.11master1cpu双核2G40G
192.168.10.12node011cpu双核2G40G
192.168.10.13node021cpu双核2G40G
192.168.10.17nfs1cpu1核1G40G

虚拟机 centos7.9

master node01 node02 已部署k8s集群
版本 1.18.0

nfs服务器部署nfs

实验步骤

一、配置网络存储NFS：

1.主机基础配置

由于nfs是新创建的虚拟机需要关闭防火墙，关闭沙盒

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux

2.配置 NFS:

所有主机都需要安装nfs

yum -y install nfs-utils rpcbind

其次在nfs主机上

mkdir /nfsdata
vim /etc/exports
输入
/nfsdata *(rw,sync,no_root_squash)
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs-server
systemctl enable rpcbind
systemctl enable nfs-server
showmount -e

看到这个nfs就部署成功了
在这里插入图片描述

二、开启rbac权限:

RBAC（Role-Based Access Control）：基于角色的访问控制
vim account.yaml

kind: Namespace 
apiVersion: v1 
metadata: 
  name: test 					#自定义了一个名称空间 
--- 
apiVersion: v1 
kind: ServiceAccount 			#服务类账号 
metadata: 
  name: nfs-provisioner 		#创建账号 nfs-provisioner
  namespace: test 				#指定好自定义的名称空间。 
--- 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 
kind: ClusterRole 							#集群类的角色 
metadata: 
  name: nfs-provisioner-runner 
  namespace: test 
rules: 										#规则，指定有什么样的权限 
  - apiGroups: [""] 							#“”不写代表对所有api组具有的权限 
    resources: ["persistentvolumes"] 					#对pv可以进行什么样的操作 
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"] 		#有获得，创建，删掉等 等权限
  - apiGroups: [""] 
    resources: ["persistentvolumeclaims"] 				#pvc有什么样的权限 
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"] 				#具体权限 
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"] 
    resources: ["storageclasses"] 
    verbs: ["get", "list", "watch"] 
  - apiGroups: [""] 
    resources: ["events"] 
    verbs: ["watch", "create", "update", "patch"] 
  - apiGroups: [""] 
    resources: ["services", "endpoints"] 
    verbs: ["get","create","list", "watch","update"]
  - apiGroups: ["extensions"] 
    resources: ["podsecuritypolicies"] 
    resourceNames: ["nfs-provisioner"] 
    verbs: ["use"]  
--- 
kind: ClusterRoleBinding 	#cluster开头的指的都是整个k8s的权限范围，在集群内都生效 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 
metadata: 
  name: run-nfs-provisioner 
subjects: 
  - kind: ServiceAccount 
    name: nfs-provisioner 
    namespace: test 
roleRef: 
  kind: ClusterRole 
  name: nfs-provisioner-runner 
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

简单注释
这个 YAML 文件定义了一个 Kubernetes 命名空间 test，在其中创建了一个名为 nfs-provisioner 的服务账号，并为该账号设置了一组权限规则，允许其对持久卷、持久卷声明、存储类等资源进行特定操作。最后，通过集群角色绑定将权限规则与服务账号进行了关联，使得该账号能够在指定命名空间内执行相应的操作。

执行这个yaml文件，看到三个created就是运行成功了，如果报错仔细查看，大概率是字符错误

kubectl apply -f nfs-deployment.yaml

在这里插入图片描述

获取命名空间 test 中的服务账号,可以看到已经存在

kubectl -n test get serviceaccounts

在这里插入图片描述

三、创建nfs-deployment.yaml

通过中间件将访问账号与共享存储关联
vim nfs-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment 
metadata: 
  name: nfs-client-provisioner 
  namespace: test 
spec: 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nfs-client-provisioner 
  replicas: 1 
  strategy: 
    type: Recreate 
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: nfs-client-provisioner 
    spec: 
      serviceAccount: nfs-provisioner 		#nfs-provisioner为已创建的服务类账号   
      containers: 
        - name: nfs-client-provisioner 
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/open-ali/nfs-client-provisioner  	#中间件镜像
          imagePullPolicy: IfNotPresent 
          volumeMounts: 
            - name: nfs-client-root 
              mountPath: /persistentvolumes 
          env: 
            - name: PROVISIONER_NAME 
              value: pro-test 
            - name: NFS_SERVER 
              value: 192.168.10.17 
            - name: NFS_PATH
              value: /nfsdata 
      volumes: 
        - name: nfs-client-root 
          nfs:
            server: 192.168.10.17
            path: /nfsdata

简单注释
在 Kubernetes 集群中部署了一个 NFS 客户端 provisioner，用于动态创建持久卷，并将其挂载到容器中，以便应用程序可以访问 NFS 服务器上的数据。

创建然后查看一下，看到即可

kubectl apply -f nfs-deployment.yaml
kubectl -n test get pod

在这里插入图片描述

四、创建storageclass资源

vim storageclass.yaml
（配置storageclass与中间件关联）

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: storageclass
  namespace: test
provisioner: pro-test
#reclaimPolicy: Retain
reclaimPolicy: Delete

创建并查看

kubectl apply -f storageclass.yaml
 kubectl get sc

在这里插入图片描述

五、验证：

1．创建PVC验证

vim test-pvc1.yaml

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-pvc1
  namespace: test
spec:
  storageClassName: storageclass
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 200Mi

创建并查看

kubectl apply -f test-pvc1.yaml
kubectl -n test get pv,pvc

在这里插入图片描述
nfs服务器上查看

 ls /nfsdata/

在这里插入图片描述

查看pod容器挂载目录，目录中无文件

[root@master ~]# kubectl -n test exec -it nfs-client-provisioner-5878bf7b9c-2294l /bin/sh
/ # ls persistentvolumes/
test-test-pvc1-pvc-1738bcd6-3d9b-49f6-9005-3eee8e61eae6
/ # ls persistentvolumes/test-test-pvc1-pvc-1738bcd6-3d9b-49f6-9005-3eee
8e61eae6/
/ #exit

2.创建一个pod验证

vim test-pod1.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod1
  namespace: test
spec:
  containers:
  - name: test-pod1
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 3000
    volumeMounts:
      - name: nfs-pv
        mountPath: /test
  volumes:
    - name: nfs-pv
      persistentVolumeClaim:
        claimName: test-pvc1

kubectl apply -f test-pod1.yaml
kubectl get pod -n test

在这里插入图片描述
向pod1中写入文件测试

kubectl exec -it -n test test-pod1 -- touch /test/test1.txt

nfs服务器上查看：

 ls /nfsdata/test-test-pvc1-pvc-1738bcd6-3d9b-49f6-9005-3eee8e61eae6/

在这里插入图片描述

3．删除pod、pvc，pv会自动删除，nfs数据未删除

kubectl -n test get pv,pvc

查看nfs会发现目录名发生变化，但数据还在

ls /nfsdata/archived-test-test-pvc1-pvc-1738bcd6-3d9b-49f6-9005-3eee8e61eae6/

在这里插入图片描述

实验完成

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