Kubernetes部署时Debian的存储解决方案 - 问答

在 Debian 上部署 Kubernetes 的存储选型与落地

一、选型总览

本地临时型：适合缓存、临时工作目录，不具备跨节点可用性与数据持久性保障。
文件共享型：以 NFS 为代表，部署简单、成本低，适合共享配置、内容管理、日志归档等场景。
分布式块存储型：以 Ceph（Rook）、Longhorn 为代表，提供高可用、动态供给、快照/备份等能力，适合数据库、消息队列等状态化有状态应用。
分布式文件系统型：以 GlusterFS 为代表，适合大文件、吞吐型场景，可结合 Heketi 做动态卷管理。
直连块存储型：以 iSCSI 为代表，适合对接已有 SAN/NAS 或磁盘阵列，提供块设备卷给有状态应用。

二、方案对比与适用场景

方案	访问模式	部署复杂度	数据保护	典型场景	备注
EmptyDir	节点本地临时	极低	无	缓存、临时目录	Pod 删除即清空
HostPath	节点本地目录	低	节点级	单节点调试、本地日志	不具备跨节点调度能力
NFS	RWO/RWX	低-中	依赖服务器与网络	共享配置、内容、归档	建议配高可用 NFS 服务器
Ceph（Rook）	RWO/RWX	中-高	多副本/纠删码	数据库、有状态服务	动态供给、快照/备份
Longhorn	RWO	中	副本/备份	轻量有状态、边缘/小型集群	易运维、界面化管理
GlusterFS	RWO/RWX	中-高	副本/分散	大文件、吞吐型	可配 Heketi 动态供给
iSCSI	RWO	中	依赖后端阵列	对接 SAN/NAS	需节点安装 iSCSI Initiator

三、快速上手示例

NFS 静态供给（适合入门与共享存储）

在 Debian 上部署 NFS 服务器

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y nfs-kernel-server
sudo mkdir -p /data/nfs
echo "/data/nfs *(rw,sync,no_subtree_check)" | sudo tee -a /etc/exports
sudo exportfs -ra
sudo systemctl enable --now nfs-kernel-server

在 Kubernetes 创建 PV/PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: <NFS_SERVER_IP>
    path: /data/nfs
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

在应用挂载 PVC（Deployment/StatefulSet 中使用 volumeMounts 与 persistentVolumeClaim.claimName）。

GlusterFS 动态供给（适合大文件与多副本）

三节点 Debian 部署 GlusterFS（至少三节点以降低脑裂风险）

# 导入 GPG 与源（示例为 Debian 11）
wget -O - https://download.gluster.org/pub/gluster/glusterfs/9/rsa.pub | apt-key add -
echo "deb https://download.gluster.org/pub/gluster/glusterfs/LATEST/Debian/11/amd64/apt bullseye main" \
  | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/gluster.list
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y glusterfs-server
sudo systemctl enable --now glusterd
# 在任一节点探测对端建立集群
sudo gluster peer probe <node2-ip>
sudo gluster peer probe <node3-ip>

部署 Heketi 后可实现动态卷管理（SSH Executor 配置免密登录各 Gluster 节点，创建 StorageClass/拓扑）。适合需要按需创建/回收卷的生产环境。

Rook Ceph（适合生产级高可用与丰富数据服务）
1. 在 Debian 节点安装 ceph-common（为 kubelet/工具使用）
```
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y ceph-common
```
1. 使用 Rook 官方 Helm Chart 或 YAML 部署 Rook Operator，再创建 CephCluster CR 与 StorageClass，实现块/对象/文件存储的动态供给、快照与备份（Rook 提供控制器在集群内编排 Ceph）。适合数据库、消息队列、微服务等有状态负载。

四、生产落地建议

高可用与副本策略：关键有状态服务优先选择具备多副本/纠删码与自动恢复的存储（如 Ceph/Longhorn/GlusterFS）；NFS 建议部署 Active/Standby 或基于 DRBD/Pacemaker 的高可用 NFS 服务器，避免单点。
动态供给与标准化：为常用后端创建 StorageClass，统一 reclaimPolicy（如 Delete/Retain）、volumeBindingMode（如 WaitForFirstConsumer），减少人工 PV 管理成本。
性能与安全：为数据库等低时延场景优先 RWO 块存储；共享内容/日志归档可选 RWX 文件存储；启用 Pod Security、RBAC、NetworkPolicy，并对 NFS/Ceph/Gluster 端口与协议做最小权限与访问控制。
备份与恢复：结合 Velero 做集群级备份；Ceph 使用 RBD 快照/克隆 与 RGW 对象多活/异地复制；Longhorn 使用 Backup/Restore 到备份目标（如 NFS/S3）。
监控与容量：监控 容量使用率、IOPS/时延、重建/恢复进度，设置告警；为 Ceph/Longhorn/Gluster 规划 副本数/纠删码策略 与 容量水位阈值，避免写入失败与性能劣化。

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