華為云云原生王者之路集訓營（黃金-第六章)：Kubernetes持久化數據卷管理

課程目標:

了解StatefulSet的概念及使用

了解PersistentVolume概念及使用

了解PersistentVolumeClaim的概念及使用

了解StorageClass的概念及使用

無狀態應用:

應用是為了某項特殊的任務而編寫的程序。程序是由算法和數據組成的。

在生產環境中，除了一些無狀態應用外，還有一部分應用需要將結果數據(也即:狀態)緩存下來，并永久的記錄在存儲中，以供后續使用。

這類應用就是我們將要討論的“有狀態應用”，與“無狀態應用”相比，我們期望“有狀態應用”具有哪些能力呢?

1.計算維度: 每個pod的名字需要是穩定的，不會發生變化的;pods之間的啟動、升級、退出可以按照某種順序控制的;

2.存儲維度:存儲是持久的，擁有獨立于pod的生命周期，不會隨著pod的生命周期結束而銷毀;每個pod與其使用的存儲關系是穩定的，不會因升級等因素而發生變化;

3.網絡維度:每個pod的有獨立、穩定的網絡標識;

有狀態應用(StatefulSet)概念介紹

基于社區對有狀態應用的通用需求，K8S設計了一種有狀態應用對象，也即: StatefulSet。它可以為用戶提供一組具有穩定、有序、唯一特性的應用實例集合。如右圖所示:

1.穩定:穩定的podName: {stsName}-{序號[O-n]}

②穩定的網絡標識: {podName}. {headless-svcName}.{namespace}.svc.cluster.local

③穩定的存儲關系: {volumeClaimTemplatesName}-{podName}

2.有序:

按照編號從小到大順序的部署:0~ n

按照編號從大到小進行刪除: n~ o

支持有序的擴縮容和升級策略

3.唯一:

每個pod擁有一個唯一的網絡標識: {podName}. {headless-svcName}.{namespace}.svc.cluster.local

從下圖可以看出，與Deployment通過ReplicaSet來管理pod生命周期不同，StatefulSet是直接管理pod的。

PV/PVC/SC概念介紹

1. PersistentVolume:簡稱pv，持久化存儲，是k8s為云原生應用提供一種擁有獨立生命周期的、用戶可管理的存儲的抽象設計。

2. PersistentVolumeClaim:簡稱pvc，持久化存儲聲明，是k8s為解耦云原生應用和數據存儲而設計的，通過pvc可以讓資源管控更細更靈活、應用模板更通用。

3. StorageClass:簡稱sc，存儲類，是k8s平臺為存儲提供商提供存儲接入的一種聲明。通過sc和相應的存儲插件(csi)為容器應用提供持久存儲卷的能力。

本課總結

名稱? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??簡介

StatefulSet ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?簡稱sts，有狀態應用，一種k8s為用戶提供一組具有有序、唯一、穩定的應用實例集合。

Volume ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?卷，k8s為存算分離所做的解耦設計，讓用戶更加專注于業務功能設計。它在k8s中是依托于pod而使用的。

PersistentVolume ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 簡稱pv，持久化存儲，是k8s為云原生應用提供一種擁有獨立生命周期的、用戶可管理的存儲抽象設計。

PersistentVolumeClaim? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?簡稱pvc，持久化存儲聲明，是K8S為解耦云原生應用和數據存儲而設計的,通過PVC可以讓資源管控更細更靈活、團? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?隊職責分離、應用模板更通用，進一步解除了用戶被云平臺鎖定的顧慮。

StorageClass ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?簡稱sc，存儲類，是K8S平臺為存儲提供商提供存儲接入的一種聲明，通過sc和相應的存儲插件(csi/flexvolume)為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?容器應用提供動態分配存儲卷的能力。

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Kubernetes官方文檔:

StatefulSet: https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/statefulset/

Storage: https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/

Kubernetes 云容器引擎 CCE

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