Container 的硬碟空間是短暫的，隨著 Container 生命一同消失，那麼重要的資料該如何保存? 今天會說明 Volumes 與 Storage Class 是什麼，以及該如何使用

什麼是 Volumes ?

kubernetes 中的 Volumes 跟 Docker 的 Volumes 是相同的，都是為了解決檔案在 Container 中無法永續存活問題，在 Kubernetes 中 Valume 具有多種類型，以下挑幾個本機練習可使用到的進行講解:

• emptyDir
  當服務創立後，該掛載空間也會一併被建立，並賦予讀寫的權限，但當服務被移除後該空間一併會被移除，適合存放不重要資料。

注意: 容器異常時並不會導致 Pod 服務被移除，故 emptyDir 的數據是安全的，需等到 Pod 完全被移除才會一併刪除 emptyDir 資料。

## pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

• hostPath
  負責將機器上「特定路徑」的文件掛載到 Container 內，且當服務因某些原因重新啟動，或者需要重新建置，檔案仍保存在 Node 上，直到該文件被移除或者該 Node 被移除 Kubernetes Cluster。

## pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      # directory location on host
      path: /data
      # this field is optional
      type: Directory

什麼是 StorageClass ?

如果要說明什麼是 StorageClass ，應該一併說明 PersistentVolume 與 PersistentVolumeClaim

當用戶在建立 Pod 服務使用到 PVC(PersistentVolumeClaim)，這時會自動找一個符合的 PV(PersistentVolume)進行批配，若有批配到就直接逕行綁定(此時表示與PV進行「靜態」批配)，但是如果沒有符合的 PV，則會透過StorageClass建立一個新的PV再和PVC綁定(此時表示與PV進行「動態」批配)。

PersistentVolume 概念也是跟 Volume 差不多，用意都是在協助保存資料，將資料永久化，只是開發人員不需要再為了檔案要保留在哪個空間而感到困擾，試著想像一下如果有1個Nginx服務，我們需要將 nginx.conf 掛載，偏偏 kubernetes 又會協助將服務建置在 Loading 輕的 Node上，為了讓服務能正常啟動，每台 Node 上都需要掛載 nginx.conf，又或者當服務越來越多時，掛載數量也會越來越多...相對的就比較不容易管理，這時當然就是推薦使用 PersistentVolume 啦，請看看下方圖片：

(圖片取自網路)

系統管理人員負責建置 PV ，而開發人員則是負責建立 PVC與 Storage Class，並交由 PVC 自動尋找合適的 PV進行綁定，或者透過StorageClass建立一個新的PV再和PVC綁定

那麼 PersistentVolume 數量這麼多，該如何找到適合的呢？ 這時候當然是要由系統管理人員對 PersistentVolume 進行分類，也就是說在建立 PersistentVolume 同時必須賦予有意義的 Label或者 storgeClassName 做為識別證，另外也需要規範回收策略，例如：

• Delete: 當不再使用 Storage Class 時，一併移除資料(default)
• Retain: 當不再使用 Storage Class 時，資料會保留等待手動刪除

什麼是 PersistentVolume?

PersistentVolume 是存放資源的地方，簡單想像的話就是個 Disk 空間， PersistentVolume 分為兩種：

• 靜態：手動建立 PersistentVolume 稱為「靜態」綁定
• 動態：PVC在批配 PV時，若不符合規則會透過 StorageClass 自動建立新的PV，此時PV我們會稱為「動態」綁定，並且繼承 StorageClass 規定的回收政策。

PV 建立時，可以設定以下內容：

• PV的屬性.比如,存儲類型,Volume的大小等.
• 創建這種PV需要用到的存儲插件

相對的 StorageClass 也可以加入此兩項設定，當 PVC 無法批配符合的 PV 時，才可以透過 StorageClass 協助動態建置 PV

什麼是 PersistentVolumeClaim?

PVC(PersistentVolumeClaim)```` 負責批配符合條件的 PV，並與該 PV``` 進行綁定。

PVC提供三種與PV中的檔案存取模式：

• ReadWriteOnce：只可以掛載在同一個 Node 上提供讀寫功能。
• ReadOnlyMany ：可以在多個 Node 上提供讀取功能。
• ReadWriteMany：可以在多個 Node 上提供讀寫功能。

PVC 該如何與 PV 進行綁定：

• 透過 storageClassName 名稱，找到相同 PV。
• 透過 Label 標籤，找到相同 PV。

範例：(下方案例為手動建置 PV)

建立 StorageClass、PVC、PV

## storageclass.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1            ## API 版本
kind: StorageClass                       ## 元件種類
metadata:
  name: ssd                              ## storage class 名稱
provisioner: kubernetes.io/gce-pd        ## 指定 Volumn 類型
parameters:                              ## PV 符合條件
  type: pd-ssd
reclaimPolicy: Retain                    ## 回收機制

## pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: local-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: ssd
  hostPath:
    path: /tmp

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-master-storage
spec:
  storageClassName: ssd
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi