Kustomize实战：PV/PVC多环境管理

Kustomize 管理 PV/PVC 实战：标准化、多环境复用

Kustomize 是 Kubernetes 原生的配置管理工具，核心优势是无需模板语法，通过 “基础配置 + 覆盖补丁” 实现多环境复用，尤其适合管理 PV、PVC 这类需要在开发 / 测试 / 生产环境中差异化配置的资源。本文结合 PV/PVC 的使用场景，讲解 Kustomize 的核心用法、目录结构设计和实战案例。

一、核心概念（Kustomize 基础）

在管理 PV/PVC 前，先明确 Kustomize 的 3 个核心概念，适配存储资源的多环境需求：

概念	作用	适配 PV/PVC 场景
基础目录（base）	存放所有环境共用的 “基准配置”（如 PVC 名称、基础访问模式）	定义 PV/PVC 的通用字段（如 accessModes: ReadWriteMany、PVC 名称前缀）
覆盖目录（overlay）	存放特定环境的 “差异化配置”（如容量、存储类、后端地址）	开发环境用小容量（5Gi）、测试 / 生产用大容量（20Gi）；生产环境用 Ceph 存储类，开发用 NFS
kustomization.yaml	核心配置文件，声明资源、补丁、变量等	聚合 PV/PVC/Pod 资源，指定环境差异化补丁（如替换存储容量、存储类名称）

二、目录结构设计（推荐最佳实践）

针对 PV/PVC 的多环境管理，建议采用「基础目录 + 多覆盖目录」的结构，清晰区分通用配置和环境差异：

storage/
├── base/                  # 基础配置（所有环境共用）
│   ├── pvc-base.yaml      # PVC 基础配置（通用访问模式、名称）
│   ├── pod-base.yaml      # Pod 基础配置（通用挂载路径、容器镜像）
│   └── kustomization.yaml # 聚合基础资源
└── overlays/              # 环境覆盖配置（差异化部分）├── dev/               # 开发环境│   ├── patch-pvc.yaml # PVC 差异化（容量5Gi、NFS存储类）│   └── kustomization.yaml├── test/              # 测试环境│   ├── patch-pvc.yaml # PVC 差异化（容量10Gi、NFS存储类）│   └── kustomization.yaml└── prod/              # 生产环境├── pv-prod.yaml   # 生产环境专属 PV（Ceph后端，管理员手动创建）├── patch-pvc.yaml # PVC 差异化（容量20Gi、Ceph存储类）└── kustomization.yaml

三、实战：用 Kustomize 管理多环境 PV/PVC

步骤 1：编写基础配置（base 目录）

基础目录存放所有环境共用的配置，避免重复编写。

1.1 基础 PVC 配置（pvc-base.yaml）

定义通用字段（访问模式、PVC 名称前缀），差异化字段（容量、存储类）留到 overlay 中覆盖：

# base/pvc-base.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: app-storage-pvc  # 所有环境共用的 PVC 名称
spec:accessModes:- ReadWriteMany  # 通用访问模式（多节点读写）# 容量、storageClassName 留到 overlay 中定义（环境差异化）resources:requests:storage: 5Gi  # 基础容量（可被覆盖）

1.2 基础 Pod 配置（pod-base.yaml）

定义 Pod 与 PVC 的绑定关系（通用挂载路径、容器镜像）：

# base/pod-base.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: app-pod  # 所有环境共用的 Pod 名称
spec:containers:- name: app-containerimage: nginx:alpine  # 通用镜像volumeMounts:- name: app-storagemountPath: /data  # 通用容器内挂载路径volumes:- name: app-storagepersistentVolumeClaim:claimName: app-storage-pvc  # 引用基础 PVC 名称（与 pvc-base.yaml 一致）

1.3 基础 kustomization.yaml

聚合基础资源，声明需要管理的 PV/PVC/Pod：

# base/kustomization.yaml
apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization# 声明基础资源（PVC + Pod）
resources:- pvc-base.yaml- pod-base.yaml

步骤 2：编写环境覆盖配置（overlays 目录）

每个环境通过「补丁文件」覆盖基础配置的差异化字段，无需修改基础文件。

2.1 开发环境（overlays/dev）

开发环境用小容量（5Gi）、NFS 动态存储（StorageClass 为 nfs-sc）：

• 补丁文件（patch-pvc.yaml）：覆盖容量和存储类

  # overlays/dev/patch-pvc.yaml
  apiVersion: v1
  kind: PersistentVolumeClaim
  metadata:name: app-storage-pvc  # 必须与基础 PVC 名称一致（目标补丁对象）
  spec:resources:requests:storage: 5Gi  # 开发环境容量（小容量）storageClassName: "nfs-sc"  # 开发环境存储类（NFS 动态供给）
  

• 开发环境 kustomization.yaml：引用基础目录和补丁

  # overlays/dev/kustomization.yaml
  apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
  kind: Kustomization
  

引用基础配置（继承 base 中的所有资源）

bases:

• ../../base # 相对路径指向 base 目录

应用环境差异化补丁（覆盖 PVC 的容量和存储类）

patches:

• path: patch-pvc.yaml # 指向当前目录的补丁文件

#### 2.2 测试环境（overlays/test）
测试环境用中等容量（10Gi）、同样使用 NFS 动态存储：
- 补丁文件（patch-pvc.yaml）：仅修改容量```yaml# overlays/test/patch-pvc.yamlapiVersion: v1kind: PersistentVolumeClaimmetadata:name: app-storage-pvcspec:resources:requests:storage: 10Gi  # 测试环境容量（中等容量）storageClassName: "nfs-sc"  # 同开发环境的 NFS 存储类

• 测试环境 kustomization.yaml：与开发环境结构一致，仅补丁内容不同

  # overlays/test/kustomization.yaml
  apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
  kind: Kustomization
  

bases:

• ../../base

patches:

• path: patch-pvc.yaml

plaintext

#### 2.3 生产环境（overlays/prod）
生产环境用大容量（20Gi）、Ceph 存储（静态 PV，管理员手动创建）：
- 生产环境专属 PV（pv-prod.yaml）：管理员提前创建的 Ceph 后端 PV```yaml# overlays/prod/pv-prod.yamlapiVersion: v1kind: PersistentVolumemetadata:name: prod-ceph-pv  # 生产环境专属 PV 名称spec:capacity:storage: 20Gi  # 生产环境容量（大容量）accessModes:- ReadWriteManypersistentVolumeReclaimPolicy: Retain  # 生产环境保留数据（手动回收）storageClassName: "ceph-sc"  # 生产环境存储类（Ceph）cephfs:  # Ceph 存储后端配置（根据实际集群调整）monitors:- 192.168.1.200:6789- 192.168.1.201:6789path: /prod/app-storageuser: adminsecretRef:name: ceph-admin-secret  # Ceph 认证密钥（需提前创建）

• 生产环境 PVC 补丁（patch-pvc.yaml）：匹配 PV 的容量和存储类

  yaml

  # overlays/prod/patch-pvc.yaml
  apiVersion: v1
  kind: PersistentVolumeClaim
  metadata:name: app-storage-pvc
  spec:resources:requests:storage: 20Gi  # 与 PV 容量一致storageClassName: "ceph-sc"  # 与 PV 存储类一致（静态绑定）
  

• 生产环境 kustomization.yaml：不仅引用基础配置，还添加专属 PV 资源

  yaml

  # overlays/prod/kustomization.yaml
  apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
  kind: Kustomization
  

引用基础配置

bases:

• ../../base

添加生产环境专属资源（PV）

resources:

• pv-prod.yaml # 生产环境需要手动创建的 PV

应用 PVC 差异化补丁

patches:

• path: patch-pvc.yaml

### 步骤3：应用 Kustomize 配置（部署到不同环境）
Kustomize 无需提前构建，可直接通过 `kubectl apply -k` 部署指定环境的配置（自动合并基础配置和补丁）。#### 3.1 部署开发环境
```bash
# 切换到开发环境 overlay 目录，或直接指定路径
kubectl apply -k overlays/dev# 验证资源（PVC 容量5Gi，存储类nfs-sc；Pod 正常运行）
kubectl get pvc app-storage-pvc
kubectl get pod app-pod
kubectl get pv  # 动态供给会自动创建 PV（名称含 nfs-sc-app-storage-pvc-xxx）

3.2 部署测试环境

kubectl apply -k overlays/test# 验证（PVC 容量10Gi，存储类nfs-sc）
kubectl get pvc app-storage-pvc

3.3 部署生产环境

# 生产环境需先确保 Ceph 密钥存在（提前创建）
kubectl apply -f ceph-admin-secret.yaml# 部署生产环境资源（自动创建 PV + 合并 PVC 补丁 + 部署 Pod）
kubectl apply -k overlays/prod# 验证（PV 为 prod-ceph-pv，PVC 绑定成功）
kubectl get pv prod-ceph-pv
kubectl get pvc app-storage-pvc

步骤 4：查看 / 调试 Kustomize 合并结果

如果想提前确认基础配置和补丁的合并效果，可使用 kubectl kustomize 命令输出最终配置（不部署）：

# 查看开发环境最终配置（合并 base 和 dev 补丁）
kubectl kustomize overlays/dev# 查看生产环境最终配置（合并 base + prod PV + prod 补丁）
kubectl kustomize overlays/prod

四、进阶用法：优化 PV/PVC 管理效率

1. 变量替换（避免硬编码）

通过 Kustomize 的 configMapGenerator 或 secretGenerator 管理存储后端地址、密钥等变量，避免在配置中硬编码：

# base/kustomization.yaml 中添加变量
configMapGenerator:- name: storage-configliterals:- NFS_SERVER=192.168.1.100  # NFS 服务器地址（可在 overlay 中覆盖）

在 PV 中引用变量（需结合 patchesJson6902 或 Helm 模板，Kustomize 原生不支持直接引用，推荐用补丁覆盖）。

2. 批量管理多个 PV/PVC

如果需要管理多个存储资源（如应用需要数据存储 + 日志存储），可在 base 目录中添加多个 PVC，在 overlay 中分别补丁：

base/
├── pvc-data.yaml  # 数据存储 PVC
├── pvc-log.yaml   # 日志存储 PVC
└── kustomization.yaml  # 聚合两个 PVC

3. 环境隔离（通过命名空间）

在 overlay 中指定命名空间，实现不同环境的资源隔离：

# overlays/dev/kustomization.yaml
namespace: dev-namespace  # 开发环境命名空间
bases:- ../../base
patches:- path: patch-pvc.yaml