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【原理剖析】K8S存储原理剖析与实战

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Java

大家好，我是张飞扬，慕课网《Java架构师成长直通车》课程架构师讲师团成员之一。

今天这篇文章我将为大家讲解K8S的存储原理。

说到数据存储，大家首先想到的是什么？

系统日志？
应用软件？
大数据？
临时文件？
配置文件？
密码、密钥？

不管你有什么需求，Kubernetes都能帮你搞定。对于需求1-4，我们可以采用Volume的方式；对于需求5，可以采用Configmap；对于需求6，则要采用Secret。下面我们就逐一介绍一下吧。

Volume

其实Volume和Docker的数据卷Data Volume的概念是一脉相承的。就是通过将系统的特定目录以Volume的形式mount到Kubernetes的POD中。其中又分成五种形式：

emptyDir
hostPath
storage provider
PersistentVolume -> PersistentVolumeClaim
StorageClass -> PersistentVolumeClaim

晕不晕？大家不用着急，我们稍微解释一下就清楚了。
emptyDir最形象的比喻，就是靶场射击模式的Docker Volumes，完全由系统管理分配资源，将一个系统目录以指定的读写形式mount到容器指定目录。数据将保留到POD消失为止。
hostPath，那就类似狩猎模式的Docker Bind Mounts，将用户指定的主机系统目录mount到容器内。数据将始终在物理节点上保留。缺点是和节点的目录有紧耦合的限制，使用较少。
stoarge provider是将公有云或分布式存储（Ceph等）上的物理卷映射给容器，具体的配置方式可以参见各云平台文档。因为是脱离于服务器的物理卷，所以数据不会因为POD和服务器节点的故障而销毁。
后续的两种模式才是最常见的Kubernetes Volume管理模式。我们将在下一节带着大家一起来实战。

Secret

Secret就是Kubernetes容器内密码密钥等敏感信息的传递方式。Secret的创建和使用方式也有好几种。我们这里重点介绍最常见的一种使用方式的具体步骤：

YAML方式创建Secret
运行base64编码命令获得admin（测试用户名）和password（测试密码）的数值

[root@training3 ~]# echo -n admin | base64
YWRtaW4=
[root@training3 ~]# echo -n password | base64
cGFzc3dvcmQ=

配置secret.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: userpass
data:
  username: YWRtaW4=
  password: cGFzc3dvcmQ=

生成Secret
kubectl apply -f secret.yaml
采用类似Volume的方式将Secret读入容器内。这种数据传递方式的好处是当secret通过修改YAML文件，并运行kubectl apply -f secret.yaml更新后可以迅速被同步到容器内，从而直接修改容器的参数配置。

具体的完整配置过程将和emptyDir一起在下一节内演示。

Configmap

Configamp就是Kubernetes容器内应用配置文件的传递方式。Configmap的创建和使用方式也有好几种。而每一种都和Secret几乎一致。不同处是Configmap的YAML文件中的kind类型为Configmap,同时所有的数值都是明文输入，不需要base64b编码的。具体实战将作为作业在下一节的存储实战演示后，由大家去课后实践。