k8s EmptyDir（空目录）详解

1. 定义与特性

emptyDir 是 Kubernetes 中一种临时存储卷类型，其生命周期与 Pod 完全绑定。当 Pod 被创建时，emptyDir 会在节点上生成一个空目录；当 Pod 被删除时，该目录及其数据会被永久清除。它主要用于同一 Pod 内多个容器间的临时数据共享，无需依赖外部存储系统。

2. 工作原理

• 创建时机：当 Pod 被调度到节点上时，Kubernetes 的 kubelet 组件会在节点本地文件系统中创建一个临时目录（例如 /var/lib/kubelet/pods/<pod-uid>/volumes/kubernetes.io~empty-dir/）。

• 挂载过程：该目录被挂载到 Pod 中指定的容器路径。

• 生命周期：

  • Pod 删除 → 目录被删除。

  • 容器崩溃或重启 → 目录和数据保留。

  • Pod 被调度到新节点 → 在新节点上创建新的空目录。

3. 配置方法

在 Pod 的 YAML 配置中，可以通过以下方式定义 emptyDir：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14-alpine
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /var/log/nginx
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh", "-c", "tail -f /logs/access.log"]
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /logs
  volumes:
  - name: logs-volume
    emptyDir: {}

在这个例子中，emptyDir 被挂载到两个容器中，用于共享日志数据。

4. 典型使用场景

• 临时缓存：存储中间计算结果，任务完成后数据无需保留。

• 日志共享：同一 Pod 内，前端服务容器生成日志，日志分析容器实时读取日志。

• 临时文件交换：多个容器间临时交换文件。

5. 注意事项

• 数据临时性：明确 emptyDir 数据不持久，勿用于需要长期保存的数据存储。若需持久化，应选择 PVC、HostPath 等其他存储方案。

• 存储位置：emptyDir 存储在节点本地，若 Pod 因节点故障迁移，原节点上的 emptyDir 数据无法跟随迁移。

• 资源消耗：尽管 emptyDir 适合临时存储，仍需关注其对节点磁盘空间的占用，避免因大量临时数据导致节点磁盘满溢。

6. 优缺点分析

• 优点：

  • 简单易用，无需额外配置。

  • 访问速度快，特别是使用内存介质时。

  • 适合临时数据存储需求。

  • 同一 Pod 中容器间共享数据的便捷方式。

• 缺点：

  • 数据不持久，Pod 删除后数据丢失。

  • 不适合存储重要数据。

  • 节点故障会导致数据丢失。

  • 内存介质受限于节点可用内存。