如何在Ubuntu上配置Kubernetes存储 - 问答

在Ubuntu上配置Kubernetes存储的常见方案（以NFS为例）

在Ubuntu环境中为Kubernetes配置存储，核心是通过**PersistentVolume（PV）和PersistentVolumeClaim（PVC）**实现持久化存储，或借助NFS（网络文件系统）实现跨节点共享存储。以下是详细步骤：

一、准备工作

确保Kubernetes集群正常运行
在Ubuntu节点上完成Kubernetes集群部署（Master节点初始化、Worker节点加入），并验证集群状态：
```
kubectl get nodes
```
确保所有节点状态为Ready。
安装NFS客户端工具（所有节点）
Kubernetes节点需要通过NFS客户端访问共享存储，安装命令：
```
sudo apt update
sudo apt install -y nfs-common
```

二、配置NFS服务器（可选择外部服务器或Ubuntu节点之一）

若集群中有专用节点作为NFS服务器，执行以下步骤；若使用外部NFS服务器，跳过此步直接配置Kubernetes资源。

1. 安装NFS服务器

在Ubuntu节点上安装NFS服务：

sudo apt update
sudo apt install -y nfs-kernel-server

2. 创建共享目录

创建用于共享的目录并设置权限（确保所有需要访问的节点有读写权限）：

sudo mkdir -p /mnt/nfs_share
sudo chown nobody:nogroup /mnt/nfs_share
sudo chmod 777 /mnt/nfs_share

3. 配置NFS共享规则

编辑/etc/exports文件，添加共享目录及访问权限（*表示允许所有IP访问，生产环境建议限制为集群节点IP）：

echo "/mnt/nfs_share *(rw,sync,no_subtree_check)" | sudo tee -a /etc/exports

rw：允许读写；sync：同步写入；no_subtree_check：禁用子树检查（提升性能）。

4. 启动NFS服务

sudo exportfs -a  # 导出共享目录
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
sudo systemctl enable nfs-kernel-server  # 设置开机自启

三、在Kubernetes中配置NFS存储

1. 创建PersistentVolume（PV）

PV是集群中的存储资源，定义NFS共享的具体参数。创建nfs-pv.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi  # 存储容量
  volumeMode: Filesystem  # 文件系统类型
  accessModes:
    - ReadWriteMany  # 访问模式（多节点读写）
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  # 回收策略（保留数据）
  storageClassName: nfs-storage  # 存储类（可选）
  nfs:
    path: /mnt/nfs_share  # NFS共享目录路径
    server: <NFS_SERVER_IP>  # NFS服务器IP（若为本地节点，使用节点IP）

应用PV配置：

kubectl apply -f nfs-pv.yaml

2. 创建PersistentVolumeClaim（PVC）

PVC是用户对存储的请求，自动匹配符合条件的PV。创建nfs-pvc.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi  # 请求的存储容量（需≤PV容量）
  storageClassName: nfs-storage  # 需与PV的storageClassName一致

应用PVC配置：

kubectl apply -f nfs-pvc.yaml

验证PVC状态：

kubectl get pvc nfs-pvc  # STATUS应为"Bound"

3. 在Pod中使用PVC

将PVC挂载到Pod的容器中，创建nfs-pod.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nfs-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/usr/share/nginx/html"  # 容器内挂载路径
      name: nfs-storage
  volumes:
  - name: nfs-storage
    persistentVolumeClaim:
      claimName: nfs-pvc  # 引用PVC名称

应用Pod配置：

kubectl apply -f nfs-pod.yaml

验证Pod状态：

kubectl get pod nfs-pod  # STATUS应为"Running"

4. 验证存储功能

进入Pod并创建测试文件，验证NFS存储的持久性和共享性：

kubectl exec -it nfs-pod -- /bin/bash
echo "Hello, NFS!" > /usr/share/nginx/html/test.txt
exit

在NFS服务器上查看共享目录，应存在test.txt文件：

ls /mnt/nfs_share

四、其他常见存储方案

除NFS外，Ubuntu环境下还可配置以下存储方案：

1. HostPath（本地存储）

适用于单节点测试，将节点本地目录挂载到Pod中。创建PV时指定hostPath路径：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: hostpath-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /mnt/hostpath_data

注意：HostPath不适用于生产环境，数据会随节点故障丢失。

2. CSI存储（动态置备）

通过CSI插件（如Longhorn、Rook）实现动态存储分配，支持块存储、对象存储等。以Longhorn为例：

安装Longhorn Operator：

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

通过Longhorn UI创建存储类和PV，支持动态创建存储卷。

五、关键注意事项

NFS服务器权限：确保NFS共享目录权限允许Kubernetes节点访问（chmod 777仅为测试，生产环境建议限制为特定用户）。
存储类选择：若需要动态分配存储，需创建StorageClass（如NFS的kubernetes.io/no-provisioner或CSI插件的存储类）。
数据安全：生产环境中，建议使用加密传输（如NFS over TLS）和备份策略，避免数据丢失。
访问模式：根据应用需求选择合适的访问模式（ReadWriteOnce：单节点读写；ReadOnlyMany：多节点只读；ReadWriteMany：多节点读写）。

通过以上步骤，可在Ubuntu环境中为Kubernetes配置持久化存储，满足应用的数据持久化需求。

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