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wzjs 2025/8/4 20:30:13

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1. emptyDir

定义与特性

emptyDir 是一种临时存储卷，其生命周期与Pod相同。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。

工作原理

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，该目录被挂载到Pod中指定的容器路径。Pod删除时，目录及数据会被清除。

典型使用场景：

临时缓存：如容器应用处理任务时，需临时存储中间计算结果，供其他容器后续处理。任务完成或Pod重启后，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进行分析。
临时文件交换：多个容器间需临时交换文件，如配置文件生成容器与使用容器间的文件传递。

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。

挂载定义

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: nginximage: nginx:1.14-alpinevolumeMounts:- name: logs-volumemountPath: /var/log/nginx- name: busyboximage: busybox:1.30command: ["/bin/sh", "-c", "tail -f /logs/access.log"]volumeMounts:- name: logs-volumemountPath: /logsvolumes:- name: logs-volumeemptyDir: {}

在这个例子中，emptyDir 被挂载到两个容器中，用于共享日志数据。

挂载选项

emptyDir 支持一些可选的挂载选项，用于控制其行为：

medium：指定存储介质，可以是 ""（默认，使用磁盘）或 Memory（使用内存）。
sizeLimit：指定存储大小限制（仅在 medium=Memory 时有效）。

volumes:
- name: cache-volumeemptyDir:medium: MemorysizeLimit: 1Gi

内存介质：对于需要高性能的临时存储，可以使用内存介质：
```
volumes:
- name: cache-volumeemptyDir:medium: Memory
```
大小限制：为内存介质的 emptyDir 设置大小限制，避免内存耗尽：
```
volumes:
- name: cache-volumeemptyDir:medium: MemorysizeLimit: 1Gi
```

2. hostPath

定义与特性

hostPath 是一种存储卷类型，允许Pod直接访问宿主机（Node）上的文件或目录。通过hostPath，Pod内的容器可以挂载宿主机的文件系统，读取或写入其中的数据。

工作原理

在Pod的配置中，通过hostPath定义挂载点，并指定如何使用宿主机上的路径。Kubernetes会根据配置将宿主机的文件或目录挂载到Pod中。

典型使用场景：

访问宿主机上的日志文件。
运行需要宿主机设备访问权限的应用，如Docker或Kubelet。
共享宿主机与Pod之间的数据。

注意事项：

安全风险：挂载宿主机的关键目录（如/etc、/var、/root、/proc等）可能导致宿主机被破坏，应避免此类操作。
调度影响：使用hostPath时，Pod会被调度到特定的节点上，这可能会影响Pod的调度灵活性。
不适用于分布式环境：由于hostPath直接依赖于宿主机的文件系统，它不适用于分布式环境（如多节点集群），因为它只能访问特定Node上的存储。

挂载定义

在 Pod 的 YAML 配置中，可以通过以下方式定义 hostPath：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: hostpath-example
spec:containers:- name: mycontainerimage: nginxvolumeMounts:- name: myvolumemountPath: /datavolumes:- name: myvolumehostPath:path: /path/on/hosttype: DirectoryOrCreate

在上述事例中创建了一个名为 hostpath-example 的 Pod，其中包含一个名为 mycontainer 的容器。容器将访问宿主机上 /path/on/host 目录下的内容，并将这些内容挂载到容器的 /data 目录。

挂载选项

hostPath 支持一些可选的挂载选项，用于控制其行为：

path：指定宿主机上的路径。
type：可选，指定 hostPath 卷的类型。可用的类型包括：
- DirectoryOrCreate：如果指定的路径不存在，则创建它作为目录。
- Directory：如果指定的路径不存在，则不会创建。必须是一个已存在的目录。
- FileOrCreate：如果指定的文件不存在，则创建它。
- File：如果指定的文件不存在，则不会创建。必须是一个已存在的文件。
- Socket：必须是已存在的 UNIX 套接字。
- CharDevice：必须是已存在的字符设备。
- BlockDevice：必须是已存在的块设备。

3. local

定义与特性

local 是一种较新的存储类型，允许用户通过标准PVC接口以简单且可移植的方式访问节点的本地存储资源。它目前还只是beta版，建议在k8s v1.10+以上的版本中使用。

工作原理：local存储通过PersistentVolume（PV）和PersistentVolumeClaim（PVC）来管理节点的本地存储资源。用户可以通过PVC申请使用存储资源，Kubernetes会自动匹配合适的PV。
典型使用场景：适用于需要持久化存储的场景，如数据库存储、文件服务器等。
注意事项：
- 需要正确配置PV和PVC，以确保存储资源的正确申请和使用。
- local存储的持久性与节点的本地存储相关，若节点故障，存储的数据可能会丢失。

创建 PersistentVolume (PV)

local 存储需要通过静态方式创建 PersistentVolume，并指定 nodeAffinity，以确保 Kubernetes 调度器将 Pod 调度到正确的节点上。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: example-pv
spec:capacity:storage: 100GivolumeMode: FilesystemaccessModes:- ReadWriteOncepersistentVolumeReclaimPolicy: DeletestorageClassName: local-storagelocal:path: /mnt/disks/ssd1nodeAffinity:required:nodeSelectorTerms:- matchExpressions:- key: kubernetes.io/hostnameoperator: Invalues:- example-node

创建 PersistentVolumeClaim (PVC)

创建一个 PersistentVolumeClaim，用于请求 local 存储资源。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: static-pvc
spec:selector:matchLabels:app: static-pvaccessModes:- ReadWriteOncestorageClassName: local-storageresources:requests:storage: 1Gi

创建 Pod 并挂载 PVC

在 Pod 的配置中，通过 PersistentVolumeClaim 挂载 local 存储。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: static-pod
spec:containers:- image: mynginx:v1name: mynginxcommand:- "/bin/sh"args:- "-c"- "echo 'hello k8s local storage' > /mnt/SUCCESS && sleep 36000 || exit 1"volumeMounts:- mountPath: /mntname: example-volumevolumes:- name: example-volumepersistentVolumeClaim:claimName: static-pvc

注意事项

节点亲和性：必须设置 nodeAffinity，以便 Kubernetes 调度器将 Pod 调度到正确的节点上。
存储类：建议创建一个 StorageClass，并设置 volumeBindingMode 为 WaitForFirstConsumer，以确保在 Pod 调用时才绑定 PVC 和 PV。
持久性：local 存储的持久性取决于节点的本地存储，如果节点故障，存储的数据可能会丢失。
动态配置：local 存储不支持动态配置，需要手动创建 PV 和 PVC。