一、什么是PV和PVC

持久卷（PersistentVolume，PV） 是集群中的一块存储，可以由管理员事先制备， 或者使用存储类来动态制备。 持久卷是集群资源，就像节点也是集群资源一样。PV 持久卷和普通的 Volume 一样， 也是使用卷插件来实现的，只是它们拥有独立于任何使用PV的Pod的生命周期。

注意：PV没有命名空间限制！！！

持久卷申领（PersistentVolumeClaim，PVC） 表达的是用户对存储的请求。概念上与 Pod 类似。 Pod 会耗用节点资源，而 PVC 申领会耗用 PV 资源。Pod 可以请求特定数量的资源（CPU 和内存）；同样 PVC 申领也可以请求特定的大小和访问模式 。

注意：PVC有命名空间限制！！！

二、为什么要引入PV和PVC

虽然Volume已经可以接入大部分存储后端，但是实际使用时还有诸多问题，比如：

  • 当某个数据卷不再被挂载使用时，里面的数据如何处理?
  • 如果想要实现只读挂载如何处理？
  • 如果想要只能有一个Pod挂载如何处理？
  • 如果只允许某个Pod使用10G的空间？

如上所述，对于很多复杂的需求Volume可能难以实现，并且无法对存储卷的生命周期进行管理。为此Kubernetes引入了两个新的API资源：PersistentVolume和PersistentVolumeClaim。PersistentVolume（简称PV）是由Kubernetes管理员设置的存储，PersistentVolumeClaim（简称PVC）是对PV的请求，表示需要什么类型的PV。

下面介绍下引入的PV和PVC使用流程

1.开发人员需要申请存储

2.k8s管理员提前创建好不同的PV

3.k8s管理人员创建PVC并告诉开发人员指定storageClassName或直接告诉开发人员创建PVC并指定storageClassName即可

为什么引入PV和PVC

三、PV回收策略

当用户不再使用其存储卷时，他们可以从 API 中将 PVC 对象删除， 从而允许该资源被回收再利用。PersistentVolume 对象的回收策略告诉集群， 当其被从申领中释放时如何处理该数据卷。 目前，数据卷可以被 Retained（保留）、Recycled（回收）或 Deleted（删除）。可以通过persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle字段配置。

1.Retain

保留，该策略允许手动回收资源，当删除PVC时，PV仍然存在，PV被视为已释放，管理员可以手动回收卷。

回收策略 Retain 使得用户可以手动回收资源。当 PersistentVolumeClaim 对象被删除时，PersistentVolume 卷仍然存在，对应的数据卷被视为"已释放（released）"。 由于卷上仍然存在这前一申领人的数据，该卷还不能用于其他申领。 管理员可以通过下面的步骤来手动回收该卷：

  • 删除 PersistentVolume 对象。与之相关的、位于外部基础设施中的存储资产 （例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 或 Cinder 卷）在 PV 删除之后仍然存在。

  • 根据情况，手动清除所关联的存储资产上的数据。

  • 手动删除所关联的存储资产。

2.Recycle

回收，如果Volume插件支持，Recycle策略会对卷执行rm - rf清理该PV，并使其可用于下一个新的PVC。目前，仅 NFS 和 HostPath 支持回收（Recycle）

注意:回收策略 Recycle 已被废弃。取而代之的建议方案是使用动态制备。

3.Delete

删除，如果Volume插件支持，删除PVC时会同时删除PV， 动态卷默认为Delete，目前支持Delete的存储后端包括AWS EBS, GCE PD, Azure Disk, or OpenStack Cinder等。

四、PV访问策略

PersistentVolume 卷可以用资源提供者所支持的任何方式挂载到宿主系统上。因提供者（驱动）的能力不同，每个 PV 卷的访问模式都会设置为对应卷所支持的模式值。 例如，NFS 可以支持多个读写客户，但是某个特定的 NFS PV 卷可能在服务器上以只读的方式导出。 每个 PV 卷都会获得自身的访问模式集合，描述的是特定 PV 卷的能力。访问模式有：

1.ReadWriteOnce 可以被单节点以读写模式挂载，命令行中可以被缩写为RWO。 2.ReadOnlyMany 可以被多个节点以只读模式挂载，命令行中可以被缩写为ROX。 3.ReadWriteMany 可以被多个节点以读写模式挂载，命令行中可以被缩写为RWX。 4.ReadWriteOncePod 只允许被单个Pod访问，需要K8s 1.22+以上版本，并且是CSI 创建的PV才可使用

注意:每个卷同一时刻只能以一种访问模式挂载，即使该卷能够支持多种访问模式。

目前卷插件支持的访问策略如下：

卷插件支持的访问策略

五、PV状态

我们可以使用kubectl get pv命令查看PV状态

[root@k8s-node01 ~]# kubectl get pv 
NAME          CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
pv-hostpath   10Gi       RWO            Retain           Available           hostpath                55s
pv-nfs        5Gi        RWO            Recycle          Available           nfs-slow                28m

常见的状态如下:

1.Available 可用，没有被PVC绑定的空闲资源。 2.Bound 已绑定，已经被PVC绑定。 3.Released 已释放，PVC被删除，但是资源还未被重新使用。 4.Failed 失败，自动回收失败。