centos上k8s的存储解决方案 - 问答

CentOS上Kubernetes常见存储解决方案

一、本地存储（Local Storage）

本地存储直接使用节点上的物理介质（如HDD、SSD），适用于对延迟敏感但无需跨节点共享的场景。常见类型包括：

EmptyDir：临时存储，Pod创建时生成，删除时自动清理，用于Pod内容器间共享数据（如缓存）。
HostPath：将节点上的目录或文件挂载到Pod中，半持久化（Pod删除后数据仍保留在节点，但节点故障会导致数据丢失）。
配置示例：创建HostPath PV（hostpath-pv.yaml）：
```
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: hostpath-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /data/k8s-storage
```
创建PVC（hostpath-pvc.yaml）并绑定到Pod（nginx-pod.yaml）即可使用。

二、网络存储（Network Storage）

网络存储通过网络连接，支持跨节点共享，适用于需要高可用或数据共享的场景，主要包括NFS、GlusterFS、Ceph等。

1. NFS（Network File System）

NFS是轻量级网络文件系统，适合中小规模数据共享（如静态网站文件、日志收集）。
配置步骤：

安装NFS服务器（CentOS节点）：

sudo yum install -y nfs-utils
sudo mkdir -p /mnt/nfs
sudo chown -R nobody:nogroup /mnt/nfs
echo "/mnt/nfs *(rw,sync,no_subtree_check)" | sudo tee /etc/exports
sudo systemctl start nfs-server && sudo systemctl enable nfs-server
sudo firewall-cmd --permanent --add-service=nfs --add-service=mountd --add-service=rpc-bind
sudo firewall-cmd --reload

Kubernetes配置：

创建PV（nfs-pv.yaml）：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    path: /mnt/nfs
    server: <NFS服务器IP>

创建PVC（nfs-pvc.yaml）并绑定到Pod（nginx-pod.yaml）：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
      name: nfs-volume
  volumes:
  - name: nfs-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: nfs-pvc

适用于对性能要求不高但需要多Pod共享的场景。

2. GlusterFS

GlusterFS是分布式文件系统，支持水平扩展和高可用（通过副本机制），适合大规模数据存储（如图片、视频等非结构化数据）。
配置步骤：

安装GlusterFS（所有存储节点）：

sudo yum install -y centos-release-gluster
sudo yum install -y glusterfs-server glusterfs-fuse
sudo systemctl start glusterd && sudo systemctl enable glusterd

创建集群（在任意节点执行）：

gluster peer probe <节点2IP>
gluster peer probe <节点3IP>

创建存储池：

gluster volume create gv0 replica 3 <节点1IP>:/data/gluster/gv0 <节点2IP>:/data/gluster/gv0 <节点3IP>:/data/gluster/gv0 force
gluster volume start gv0

Kubernetes配置：

创建StorageClass（gluster-sc.yaml）：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: gluster-sc
provisioner: kubernetes.io/glusterfs
parameters:
  resturl: "http://<gluster-manager-ip>:8080"
  clusterid: "<gluster-cluster-id>"
  restauthenabled: "true"
  restuser: "admin"
  restuserkey: "password"
reclaimPolicy: Retain

动态创建PVC（gluster-pvc.yaml）并绑定到Pod（wordpress-pod.yaml）：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: gluster-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: gluster-sc
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: wordpress
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: wordpress
  template:
    metadata:
      labels:
        app: wordpress
    spec:
      containers:
      - name: wordpress
        image: wordpress
        volumeMounts:
        - mountPath: "/var/www/html"
          name: wordpress-persistent-storage
      volumes:
      - name: wordpress-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: gluster-pvc

适用于需要高扩展性和高可用的场景。

3. Ceph

Ceph是统一存储系统（支持块、文件、对象存储），适合企业级大规模存储（如数据库、备份）。
配置步骤（使用Rook Operator简化部署）：

部署Rook Operator：

helm repo add rook-release https://charts.rook.io/release
helm install rook-ceph rook-release/rook-ceph --namespace rook-ceph

创建Ceph集群（ceph-cluster.yaml）：

apiVersion: ceph.rook.io/v1
kind: CephCluster
metadata:
  name: rook-ceph
  namespace: rook-ceph
spec:
  cephVersion:
    image: ceph/ceph:v16.2.6
  dataDirHostPath: /var/lib/rook
  useAllNodes: true
  useAllDevices: false
  devices:
    - name: /dev/sdb

创建StorageClass（rook-ceph-block-sc.yaml）：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: rook-ceph-block
provisioner: rook-ceph.rbd.csi.ceph.com
parameters:
  clusterID: rook-ceph
  pool: replicapool
  imageFormat: "2"
  imageFeatures: layering
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-name: rook-csi-rbd-provisioner
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-namespace: rook-ceph
  csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-name: rook-csi-rbd-node
  csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-namespace: rook-ceph
reclaimPolicy: Delete

适用于企业级高性能存储需求。

三、CSI（Container Storage Interface）存储

CSI是Kubernetes标准存储接口，支持第三方存储插件（如Longhorn、Portworx），实现动态存储管理。
Longhorn示例（分布式块存储）：

安装Longhorn：

helm repo add longhorn https://charts.longhorn.io
helm install longhorn longhorn/longhorn --namespace longhorn-system

使用Longhorn StorageClass： Longhorn会自动创建longhorn StorageClass，PVC可直接引用：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: longhorn-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: longhorn
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

适用于需要分布式、高可用的块存储场景。

四、StorageClass动态置备

StorageClass是Kubernetes的核心抽象，用于动态创建PV（无需手动创建）。通过StorageClass，用户只需声明PVC（指定存储大小、访问模式），Kubernetes会自动调用Provisioner（如NFS、Ceph）创建PV并绑定。
关键参数：

provisioner：存储插件（如kubernetes.io/glusterfs、rook-ceph.rbd.csi.ceph.com）。
parameters：存储相关配置（如NFS路径、Ceph池名）。
reclaimPolicy：PV回收策略（Retain保留数据、Delete删除数据）。
volumeBindingMode：绑定模式（WaitForFirstConsumer延迟绑定，避免PV绑定到不可用节点）。

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