K8S 使用的儲存與網路介面

K8S 提供了三種開放的接口規範，分別是 CRI、CNI 和 CSI，用於對接不同的後端，實現計算、網路和存儲資源的管理。

只要符合這些 Interface 規範，就可以撰寫自己的 Plugin 與 Driver 來為 K8S 來進行儲存與其他操作。

這些 Interface 普遍使用 RPC 來進行交互。

CRI

CRI 是 Container Runtime Interface 的縮寫，它是容器運行時接口，用於提供計算資源。CRI 定義了容器和鏡像的服務接口，讓 K8S 可以與不同的容器運行時（如 Docker、containerd、CRI-O 等）進行通訊和協作。

CNI

CNI 是 Container Network Interface 的縮寫，它是容器網路接口，用於提供網路資源。CNI 定義了一組標準的網路操作，讓 K8S 可以與不同的網路插件（如 Calico、Flannel、Weave Net 等）進行通訊和協作。

CSI

CSI 是 Container Storage Interface 的縮寫，它是容器存儲接口，用於提供存儲資源。CSI 定義了一組標準的存儲操作，讓 K8S 可以與不同的存儲插件（如 Ceph、GlusterFS、EBS 等）進行通訊和協作。

Persistent Volume

K8S Volume 是 Kubernetes 提供的一種存儲抽象，可以將不同類型的存儲資源掛載到容器的文件系統中。K8S Volume 的功能是解決容器中的磁盤文件的非持久化和共享問題。K8S Volume 可以在容器的生命週期之外保留和訪問數據，也可以讓 Pod 中的多個容器共用同一個 Volume。K8S Volume 的類型有很多，例如 emptyDir、hostPath、nfs、awsElasticBlockStore、azureDisk、Ceph、Flocker、Scaleio 等，每種類型的 Volume 有不同的實現方式和特性。

本地的 Volume

在以下的YAML中，我們在 /opt 中掛載了一個 Volume。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: random-number-generator
spec:
  containers:
  - image: alpine
    name: alpine
    command: ["/bin/sh","-c"]
    args: ["shuf -i 0-100 -n 1 >> /opt/number.out;"]

  volumes:
  - name: data-volume
    hostPath:
      path: /data
      type: Directory

這段就是一個本地 Volume 的部分:

  volumes:
  - name: data-volume
    hostPath:
      path: /data
      type: Directory

遠端 Volume

我們也可以改成 AWS EBS 上的 Volume:

  volumes:
  - name: data-volume
    awsElasticBlockStore:
      volumeID: <AWS volume ID>
      fsType: ext4

節點存取模式

這是個 Volume 的定義檔案:

apiVersion:
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-vol1

spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 1Gi

  awsElasticBlockStore:
    volumeID: <volume-id>
    fsType: ext4

其中這段標註了 Access Modes。

Access Modes 是指 Volume 支持的被節點 (nodes) 掛載的方式。有三種模式：

• ReadOnlyMany: PV 可以被多個節點以只讀的方式掛載。

• ReadWriteOnce: PV 可以被一個節點以讀寫的方式掛載。

• ReadWriteMany: PV 可以被多個節點以讀寫的方式掛載。

取得現在有多少 Volume 存在

kubectl get persistentvolume

Persistent Volume Claims

K8S Persistent Volume Claims (PVC) 是一種用戶對存儲資源的請求，可以 YAML 檔案定義。

例如: 不用特別指定某個 Volume ，只要指出"我需要一個 100 GB 的 Volume" 即可自動找到某個 Volume 掛載上去。

可以請求的選項有:

• Sufficient Capacity (指定容量)
• Access Modes
• Volume Modes
• Storage Class
• Selector (指定Label)

Persistent Volume Claims 範例1

以下指定了一個 500 Mi 的 Volume 需求，並且存取模式採用 ReadWriteOnce 。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: myclaim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 500Mi

Persistent Volume Claims 指令

列出 Persistent Volume Claims:

kubectl get persistentvolumeclaim

刪除 Persistent Volume Claims:

kubectl delete persistentvolumeclaim myclaim

Persistent Volume Reclaim Policy

指定當刪除掉 Persistent Volume Claim 時，對 Volume 進行的操作:

persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

可選的有:

• Delete: 刪除 Volume
• Recycle: 重複使用 Volume，但會清除其中資料，不建議使用。
• Retain: 保留數據，並且其他的 Pod 不可使用與覆蓋。

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