Kubernetes(k8s)存储管理之数据卷volumes(三)：NFS数据卷

时间：2022-12-10 18:07:45

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服务器版本 docker软件版本 Kubernetes(k8s)集群版本 CPU架构
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) Docker version 20.10.12 v1.21.9 x86_64

Kubernetes集群架构：k8scloude1作为master节点，k8scloude2，k8scloude3作为worker节点

服务器 操作系统版本 CPU架构 进程 功能描述
k8scloude1/192.168.110.130 CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) x86_64 docker，kube-apiserver，etcd，kube-scheduler，kube-controller-manager，kubelet，kube-proxy，coredns，calico k8s master节点
k8scloude2/192.168.110.129 CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) x86_64 docker，kubelet，kube-proxy，calico k8s worker节点
k8scloude3/192.168.110.128 CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) x86_64 docker，kubelet，kube-proxy，calico k8s worker节点

二.前言

Kubernetes(k8s)数据卷volumes类型众多，本文介绍数据卷volumes之一NFS数据卷。

使用数据卷volumes的前提是已经有一套可以正常运行的Kubernetes集群，关于Kubernetes(k8s)集群的安装部署，可以查看博客《Centos7 安装部署Kubernetes(k8s)集群》https://www.cnblogs.com/renshengdezheli/p/16686769.html

三.NFS数据卷

3.1 NFS数据卷概览

nfs 卷能将 NFS (网络文件系统) 挂载到你的 Pod 中。 不像 emptyDir 那样会在删除 Pod 的同时也会被删除，nfs 卷的内容在删除 Pod 时会被保存，卷只是被卸载。 这意味着 nfs 卷可以被预先填充数据，并且这些数据可以在 Pod 之间共享。
说明：在使用 NFS 卷之前，你必须运行自己的 NFS 服务器并将目标 share 导出备用。

还需要注意，不能在 Pod spec 中指定 NFS 挂载可选项。 可以选择设置服务端的挂载可选项，或者使用 /etc/nfsmount.conf。 此外，还可以通过允许设置挂载可选项的持久卷挂载 NFS 卷。

3.2 配置NFS服务端以及共享目录

此次共享存储以nfs为例，在一台机器上安装NFS服务端，k8s的两个worker安装NFS客户端。

etcd1机器作为NFS的服务端，安装NFS

[root@etcd1 ~]# yum -y install nfs-utils

[root@etcd1 ~]# rpm -qa | grep nfs
libnfsidmap-0.25-19.el7.x86_64
nfs-utils-1.3.0-0.68.el7.2.x86_64

启动NFS

#使nfs开机自启动并现在就启动
[root@etcd1 ~]# systemctl enable nfs-server --now
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.

#查看nfs状态
[root@etcd1 ~]# systemctl status nfs-server 
● nfs-server.service - NFS server and services
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (exited) since 二 2022-01-18 17:24:24 CST; 8s ago
  Process: 1469 ExecStartPost=/bin/sh -c if systemctl -q is-active gssproxy; then systemctl reload gssproxy ; fi (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 1453 ExecStart=/usr/sbin/rpc.nfsd $RPCNFSDARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 1451 ExecStartPre=/usr/sbin/exportfs -r (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 1453 (code=exited, status=0/SUCCESS)
   CGroup: /system.slice/nfs-server.service

1月 18 17:24:24 etcd1 systemd[1]: Starting NFS server and services...
1月 18 17:24:24 etcd1 systemd[1]: Started NFS server and services.

创建NFS共享目录，并把目录/sharedir共享出去

#创建/sharedir作为共享目录
[root@etcd1 ~]# mkdir /sharedir

[root@etcd1 ~]# vim /etc/exports

#把/sharedir目录共享出去
[root@etcd1 ~]# cat /etc/exports
/sharedir *(rw,async,no_root_squash)

[root@etcd1 ~]# exportfs -arv
exporting *:/sharedir

3.3 配置NFS客户端

在k8s集群的worker节点安装nfs的客户端

[root@k8scloude3 ~]# yum -y install nfs-utils

 #安装nfs的客户端
[root@k8scloude2 ~]# yum -y install nfs-utils

查看etcd1(192.168.110.133)机器共享出来的目录是哪个？

[root@k8scloude2 ~]# showmount -e 192.168.110.133
Export list for 192.168.110.133:
/sharedir *

把192.168.110.133:/sharedir的目录挂载到/mnt

[root@k8scloude2 ~]# mount 192.168.110.133:/sharedir /mnt

[root@k8scloude2 ~]# df -hT /mnt
文件系统                  类型  容量  已用  可用 已用% 挂载点
192.168.110.133:/sharedir nfs4  150G  2.5G  148G    2% /mnt

3.4 创建有NFS卷的pod

配置nfs卷，指定共享数据卷的类型为nfs，指定NFS服务器IP和共享目录

[root@k8scloude1 volume]# vim share-nfs.yaml 

[root@k8scloude1 volume]# cat share-nfs.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: hostpath
  name: nfsshare
spec:
  #nodeName指定该pod运行在k8scloude2节点
  nodeName: k8scloude2
  terminationGracePeriodSeconds: 0
  volumes:
  - name: v1
    #数据卷的类型为nfs
    nfs:
      #nfs服务器地址
      server: 192.168.110.133
      #共享目录
      path: /sharedir
      #readOnly: true只读
      #readOnly: true
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: h1
    resources: {}
    volumeMounts:
    - name: v1
      #把v1卷挂载到/xx目录
      mountPath: /xx
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

创建pod

[root@k8scloude1 volume]# kubectl apply -f share-nfs.yaml 
pod/nfsshare created

[root@k8scloude1 volume]# kubectl get pods -o wide
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nfsshare   1/1     Running   0          3s    10.244.112.189   k8scloude2   <none>           <none>

进入pod

[root@k8scloude1 volume]# kubectl exec -it nfsshare -- bash 
root@nfsshare:/# ls /xx/

#往共享目录里写入数据
root@nfsshare:/# echo "well well well" >/xx/log.txt
root@nfsshare:/# 
root@nfsshare:/# exit
exit

k8scloude2机器上有对应的文件

[root@k8scloude2 ~]# cat /mnt/log.txt 
well well well

etcd1机器上也有对应的文件

[root@etcd1 ~]# cat /sharedir/log.txt 
well well well

删除pod

[root@k8scloude1 volume]# kubectl delete pod nfsshare --force
warning: Immediate deletion does not wait for confirmation that the running resource has been terminated. The resource may continue to run on the cluster indefinitely.
pod "nfsshare" force deleted

[root@k8scloude1 volume]# kubectl get pods -o wide
No resources found in volume namespace.

配置nfs卷，指定共享数据卷的类型为nfs，指定NFS服务器IP和共享目录，不过让pod运行在k8scloude3上

[root@k8scloude1 volume]# vim share-nfs.yaml 

#nodeName: k8scloude3  指定pod运行在k8scloude3上
[root@k8scloude1 volume]# cat share-nfs.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: hostpath
  name: nfsshare
spec:
  nodeName: k8scloude3
  terminationGracePeriodSeconds: 0
  volumes:
  - name: v1
    nfs:
      server: 192.168.110.133
      path: /sharedir
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: h1
    resources: {}
    volumeMounts:
    - name: v1
      mountPath: /xx
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

创建pod

[root@k8scloude1 volume]# kubectl apply -f share-nfs.yaml 
pod/nfsshare created

[root@k8scloude1 volume]# kubectl get pods -o wide
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nfsshare   1/1     Running   0          3s    10.244.251.251   k8scloude3   <none>           <none>

因为使用的是NFS共享存储卷，进入pod，对应的目录都有文件

[root@k8scloude1 volume]# kubectl exec -it nfsshare -- bash
root@nfsshare:/# cat /xx/log.txt 
well well well
root@nfsshare:/# 
root@nfsshare:/# exit
exit

当pod调度在k8scloude3上，也出现了相应NFS挂载

[root@k8scloude3 ~]# df -h | grep 192.168.110.133
192.168.110.133:/sharedir  150G  2.5G  148G    2% /var/lib/kubelet/pods/4ebc5f6d-e13c-4bea-a323-3067c4a6e966/volumes/kubernetes.io~nfs/v1

删除pod

[root@k8scloude1 volume]# kubectl delete pod nfsshare --force
warning: Immediate deletion does not wait for confirmation that the running resource has been terminated. The resource may continue to run on the cluster indefinitely.
pod "nfsshare" force deleted

[root@k8scloude1 volume]# kubectl get pods -o wide
No resources found in volume namespace.

当删除pod，则这个挂载消失

[root@k8scloude3 ~]# df -h | grep 192.168.110.133

NFS卷存在的问题：每个人都可能连接到存储服务器，都必须使用root权限，对服务器来说具有安全隐患，还要花时间学习NFS知识。

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