pv和pvc
什么是pv和PVC
持久卷（PersistentVolume，PV）是集群中由管理員配置的一段網絡存儲。它是集群中的資源，就像節點是集群資源一樣。PV持久卷和普通的Volume一樣，也是使用卷插件來實現的，只是它們擁有獨立於任何使用PV的Pod的生命周期。此API對象捕獲存儲實現的詳細信息，包括NFS，iSCSI或特定於雲提供程序的存儲系統。
持久卷申領（PersistentVolumeClaim，PVC）表達的是用戶對存儲的請求。概念上與Pod類似。Pod會耗用節點資源，而PVC申領會耗用PV資源。Pod可以請求特定數量的資源（CPU 和內存）；同樣 PVC 申領也可以請求特定的大小和訪問模式 （例如，可以要求PV卷能夠以 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany 或 ReadWriteMany 模式之一來掛載）。
雖然PersistentVolumeClaims允許用戶使用抽象存儲資源，但是PersistentVolumes對於不同的問題，用戶通常需要具有不同屬性（例如性能）。群集管理員需要能夠提供各種PersistentVolumes不同的方式，而不僅僅是大小和訪問模式，而不會讓用戶了解這些卷的實現方式。對於這些需求，有StorageClass 資源。
StorageClass為管理員提供了一種描述他們提供的存儲的“類”的方法。 不同的類可能映射到服務質量級別，或備份策略，或者由群集管理員確定的任意策略。 Kubernetes本身對於什么類別代表是不言而喻的。 這個概念有時在其他存儲系統中稱為“配置文件”。
總結下來就是
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PVC：描述 Pod想要使用的持久化屬性，比如存儲大小、讀寫權限等
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PV：描述一個具體的Volume屬性，比如Volume的類型、掛載目錄、遠程存儲服務器地址等
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StorageClass：充當PV的模板，自動為PVC創建PV
生命周期
pv和pvc遵循以下生命周期：
1、 供應准備。通過集群外的存儲系統或者雲平台來提供存儲持久化支持。
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靜態提供：管理員手動創建多個PV，供PVC使用。
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動態提供：動態創建PVC特定的PV，並綁定。
2、綁定。用戶創建pvc並指定需要的資源和訪問模式。在找到可用pv之前，pvc會保持未綁定狀態。
3、使用。用戶可在pod中像volume一樣使用pvc。
4、釋放。用戶刪除pvc來回收存儲資源，pv將變成“released”狀態。由於還保留着之前的數據，這些數據需要根據不同的策略來處理，否則這些存儲資源無法被其他pvc使用。
5、回收(Reclaiming)。pv可以設置三種回收策略：保留（Retain），回收（Recycle）和刪除（Delete）。
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保留策略：允許人工處理保留的數據。
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刪除策略：將刪除pv和外部關聯的存儲資源，需要插件支持。
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回收策略：將執行清除操作，之后可以被新的pvc使用，需要插件支持。
目前只有NFS和HostPath類型卷支持回收策略，AWS EBS,GCE PD,Azure Disk和Cinder支持刪除(Delete)策略。
PV創建的流程
大多數情況，持久化Volume的實現，依賴於遠程存儲服務，如遠程文件存儲（NFS、GlusterFS）、遠程塊存儲（公有雲提供的遠程磁盤）等。
K8s需要使用這些存儲服務，來為容器准備一個持久化的宿主機目錄，以供以后掛載使用，創建這個目錄分為兩階段：
1、創建一個遠程塊存儲，相當於創建了一個磁盤，稱為Attach
由Volume Controller負責維護，不斷地檢查 每個Pod對應的PV和所在的宿主機的掛載情況。可以理解為創建了一塊NFS磁盤，相當於執行
gcloud compute instances attach-disk < 虛擬機名字 > --disk < 遠程磁盤名字 >
為了使用這塊磁盤，還需要掛載操作
2、將這個磁盤設備掛載到宿主機的掛載點，稱為Mount
將遠程磁盤掛載到宿主機上，發生在Pod對應的宿主機上，是kubelet組件一部分，利用goroutine執行
相當於執行
mount -t nfs <NFS 服務器地址 >:/ /var/lib/kubelet/pods/<Pod 的 ID>/volumes/kubernetes.io~<Volume 類型 >/<Volume 名字 >
通過這個掛載操作，Volume的宿主機目錄就成為了一個遠程NFS目錄的掛載點，以后寫入的所有文件，都會被保存在NFS服務器上
如果是已經有NFS磁盤，第一步可以省略.
同樣，刪除PV的時候，也需要Umount和Dettach兩個階段處理
3、綁定
master中的控制環路監視新的PVC，尋找匹配的PV（如果可能），並將它們綁定在一起。如果為新的PVC動態調配PV，則該環路將始終將該PV綁定到PVC。否則，用戶總會得到他們所請求的存儲，但是容量可能超出要求的數量，一旦PV和PVC綁定后，Persistent Volume Claim綁定是排它性的，不管它們是如何綁定的，PVC和PV綁定是一對一映射的。
持久化卷聲明的保護
PVC保護的目的是確保由Pod正在使用的PVC不會沖系統中移除，因為如果被移除的話可能會導致數據的丟失，當啟用PVC保護alpha功能時，如果用戶刪除了一個Pod正在使用的PVC，則該PVC不會被立即刪除，PVC的刪除將會被推遲，直到PVC不再被任何Pod使用
注意：當Pod狀態為Pending，並且Pod已經分配給節點或Pod為Running狀態時，PVC處於活動狀態。
PV類型
awsElasticBlockStore - AWS 彈性塊存儲（EBS）
azureDisk - Azure Disk
azureFile - Azure File
cephfs - CephFS volume
cinder - Cinder （OpenStack 塊存儲） (棄用)
csi - 容器存儲接口 (CSI)
fc - Fibre Channel (FC) 存儲
flexVolume - FlexVolume
flocker - Flocker 存儲
gcePersistentDisk - GCE 持久化盤
glusterfs - Glusterfs 卷
hostPath - HostPath 卷 （僅供單節點測試使用；不適用於多節點集群； 請嘗試使用 local 卷作為替代）
iscsi - iSCSI (SCSI over IP) 存儲
local - 節點上掛載的本地存儲設備
nfs - 網絡文件系統 (NFS) 存儲
photonPersistentDisk - Photon 控制器持久化盤。 （這個卷類型已經因對應的雲提供商被移除而被棄用）。
portworxVolume - Portworx 卷
quobyte - Quobyte 卷
rbd - Rados 塊設備 (RBD) 卷
scaleIO - ScaleIO 卷 (棄用)
storageos - StorageOS 卷
vsphereVolume - vSphere VMDK 卷
PV卷階段狀態
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Available: 資源尚未被claim使用
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Bound: 卷已經被綁定到claim了
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Released: claim被刪除，卷處於釋放狀態，但未被集群回收
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Failed: 卷自動回收失敗
PV訪問模式
Persistent Volume可以以資源提供者支持的任何方式掛載到主機上，如下所示，供應商具有不同的功能，每個PV的訪問模式都將被設置為該卷支持的特定模式。例如，NFS可以支持多個讀/寫客戶端，但特定的NFS PV可能以只讀方式導出到服務器上，每個PV都有一套自己用來描述特定功能的訪問模式
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ReadWriteOnce：該卷可以被單個節點以讀/寫模式掛載
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ReadOnlyMany：該卷可以被多個節點以只讀模式掛載
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ReadWriteMany：該卷可以被多個節點以讀/寫模式掛載
在命令行中，訪問模式縮寫為：
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RWO -- ReadWriteOnce
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ROX -- ReadOnlyMany
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RWX -- ReadWriteMany
注意：一個卷一次只能使用一種訪問模式掛載，即使它支持很多種訪問模式。例如：GCEPersistentDisk可以由單個節點作為ReadWriteOnce模式掛載，或由多個節點以ReadOnlyMany模式掛載，但不能同時掛載。
基本的使用
定義NFS PV 資源(靜態):
#pv定義如下:
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfs
spec:
storageClassName: manual
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteMany
nfs:
server: 10.244.1.4
path: "/"
定義pvc資源:
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: manual
resources:
requests:
storage: 1Gi
pvc和pv匹配規則：
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PV 和 PVC 的 spec 字段。比如，PV 的存儲（storage）大小，必須滿足 PVC的要求。
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PV 和 PVC 的 storageClassName 字段必須一樣。
總結
1、PVC和PV相當於面向對象的接口和實現
2、用戶創建的Pod聲明了PVC，K8S會找一個PV配對，如果沒有PV，就去找對應的StorageClass，幫它創建一個PV，然后和PVC完成綁定
3、新創建的PV，要經過Master節點Attach為宿主機創建遠程磁盤，再經過每個節點kubelet組件把Attach的遠程磁盤Mount到宿主機目錄
參考
【kubernetes系列11—PV和PVC詳解】https://www.cnblogs.com/along21/p/10342788.html
【PV、PVC和StorageClass】https://support.huaweicloud.com/basics-cce/kubernetes_0030.html
【持久卷】https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/persistent-volumes/
【存儲類】https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/storage-classes/
【持久化存儲之 PV、PVC、StorageClass】https://www.cnblogs.com/menkeyi/p/10903647.html