Kubernetes与Ubuntu的存储集成方法

Kubernetes与Ubuntu存储集成方法

1. HostPath存储（适用于小型集群/测试环境）

HostPath存储将数据保存在Ubuntu节点的本地文件系统中，配置步骤简单，但无法跨节点共享，不推荐生产环境使用。

创建HostPath PersistentVolume (PV)：定义PV的容量、访问模式及本地路径（如/mnt/data）。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: ubuntu-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

创建PersistentVolumeClaim (PVC)：声明所需的存储容量（如10Gi）及访问模式。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: ubuntu-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: hostpath

在Pod中使用PVC：通过volumeMounts将PVC挂载到容器内的指定路径（如/usr/share/nginx/html）。

2. NFS存储（适用于跨节点共享场景）

NFS通过网络共享存储，支持多Pod同时读写，适合需要共享数据的场景（如WordPress、Jenkins）。

在Ubuntu上部署NFS服务器：安装nfs-kernel-server，配置共享目录（如/path/to/shared/folder），并重启服务。

sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server
echo "/path/to/shared/folder *(rw,sync,no_subtree_check)" | sudo tee -a /etc/exports
sudo systemctl restart nfs-kernel-server

在Kubernetes中创建NFS PV：定义PV的NFS服务器地址及共享路径。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: <ubuntu-nfs-server-ip>
    path: "/path/to/shared/folder"

创建NFS PVC：声明存储需求（如1Gi），并通过storageClassName关联PV。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

在Pod中挂载NFS PVC：将PVC挂载到容器内的目标路径（如/usr/share/nginx/html）。

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

3. 动态存储（以NFS为例，适用于生产环境）

动态存储通过StorageClass自动创建PV，无需手动预先定义，提升存储管理效率。

安装NFS客户端工具：在Ubuntu节点上安装nfs-common，用于访问NFS服务器。
```
sudo apt update
sudo apt install nfs-common
```

创建NFS StorageClass：定义存储插件的provisioner（如kubernetes.io/nfs）及NFS服务器参数（server、path）。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-storage
provisioner: kubernetes.io/nfs
parameters:
  server: <ubuntu-nfs-server-ip>
  path: "/path/to/nfs/share"

创建PVC并关联StorageClass：通过storageClassName指定动态存储类，Kubernetes会自动创建PV。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: dynamic-nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-storage
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

在Pod中使用动态PVC：将PVC挂载到容器内，存储卷会自动创建并绑定。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dynamic-nfs-pod
spec:
  containers:
  - name: dynamic-nfs-container
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/data"
      name: dynamic-nfs-volume
  volumes:
  - name: dynamic-nfs-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: dynamic-nfs-pvc

4. 分布式存储（以Rook-Ceph为例，适用于企业级场景）

Rook-Ceph是Kubernetes原生的分布式存储解决方案，提供高性能、高可用的块存储、对象存储及文件存储，适合大规模生产环境。

在Ubuntu上部署Rook-Ceph：通过Helm或YAML文件安装Rook Operator及Ceph集群。

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rook/rook/master/cluster/examples/kubernetes/ceph/operator.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rook/rook/master/cluster/examples/kubernetes/ceph/cluster.yaml

创建StorageClass：使用Rook提供的存储类（如rook-ceph-block），支持动态创建Ceph RBD卷。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: rook-ceph-block
provisioner: rook-ceph.rbd.csi.ceph.com
parameters:
  clusterID: <rook-cluster-id>
  pool: replicapool
  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

创建PVC并使用：通过storageClassName关联Rook存储类，Pod可直接挂载分布式存储卷。

5. 对象存储（以S3为例，适用于大规模非结构化数据）

S3对象存储适合存储大规模非结构化数据（如图片、视频、日志），Kubernetes可通过CSI驱动集成S3。

安装S3 CSI驱动：部署S3 CSI驱动到Kubernetes集群，支持动态创建S3存储卷。

git clone https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage.git
cd external-storage/s3
kubectl create -f deploy/kubernetes-s3-csi-driver.yaml

创建S3 StorageClass：配置S3存储桶名称、区域、访问密钥等参数。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: s3-storage
provisioner: s3.csi.k8s.io
parameters:
  type: s3
  bucket: <s3-bucket-name>
  prefix: ""
  region: <s3-region>
  secretKey: <s3-access-key>
  accessKey: <s3-secret-key>

创建PVC及Deployment：通过PVC关联S3存储类，Deployment将S3卷挂载到容器内（如/data）。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: s3-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: s3-storage
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: s3-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: s3-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: s3-app
    spec:
      containers:
      - name: s3-container
        image: busybox
        command: ["sleep", "3600"]
        volumeMounts:
        - mountPath: "/data"
          name: s3-storage
      volumes:
      - name: s3-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: s3-pvc

1. HostPath存储（适用于小型集群/测试环境）

2. NFS存储（适用于跨节点共享场景）

3. 动态存储（以NFS为例，适用于生产环境）

4. 分布式存储（以Rook-Ceph为例，适用于企业级场景）

5. 对象存储（以S3为例，适用于大规模非结构化数据）

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