title: 【從題目中學習k8s】-【Day15】第七題 - Volume
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【從題目中學習k8s】-【Day15】第七題 - Volume

tags: DevOps CICD K8s Docker

Question

Create a Pod called redis-storage with image: redis:alpine with a Volume of type emptyDir that lasts for the life of the Pod. Specs on the right

• Pod named ‘redis-storage’ created
• Pod ‘redis-storage’ uses Volume type of emptyDir
• Pod ‘redis-storage’ uses volumeMount with mountPath = /data/redis

概念

這題就是前面看到過很多次的Volume的考題啦，前幾天一直看到Volume，但是一直沒有介紹，今天終於要來介紹了。那麼甚麼是Volume呢?

在容器的世界中，容器是非常容易被重啟的(因為容器通常是針對特殊任務存在，執行完任務就沒有存在的價值，可以掰掰了)，容器一旦被刪除，其中的data也會隨之刪除，也就是說，Container內的資料是隨著Container存在而存在的；當然也隨著Container消失而消失。槍在人在，槍亡人亡。

你可以想像成是揮發性記憶體和非揮發性記憶體，揮發性記憶體只在通電時能儲存資料，一旦斷電資料就消失，有點類似這個概念

那要如何將Container的資料保存下來，就需要透過Volume了。

Volume可以是一個Node或是一個雲端儲存平台，是K8s實現儲存資料的方式。透過將Volume mount 到Pod上，就可以實現儲存Pod的資料
多個Pod可以同時mount同一個Volume哦

那Pod要如何mount到Volume呢？我們來舉個例子，下面是一個亂數產生器的Pod YAML，會將結果輸出到容器的/opt/result.out這個檔案下，但是容器的資料會消失，所以我們要將輸出資料mount到test-volume這個Volume上，這個Volume的type是hostPath，也就是掛載　/data　這個目錄。也就是說這個Pod所在Node的　/data 目錄就是我們的Volume。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: random-number-generator
spec:
  containers:
  - image: alpine
    name: alpine
    command: ["/bin/bash", "-c"]
    args: ["shuf -i 0-50 -n 1 >> /opt/result.out"]
    ##  container中要mount到volume上的目錄
    volumeMounts:
    - mountPath: /opt
      name: test-volume
  ## vloume的名稱、路徑及類別
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      path: /data
      type: Directory

上面YAML檔中有個欄位spec.volumes.type，也就是Vloume的類型。K8s提供的Vloume類型非常多，一共有以下幾種：

• awsElasticBlockStore
• azureDisk
• azureFile
• cephfs
• cinder
• configMap
• csi
• downwardAPI
• emptyDir
• fc (fibre channel)
• flexVolume
• flocker
• gcePersistentDisk
• gitRepo (deprecated)
• glusterfs
• hostPath
• iscsi
• local
• nfs
• persistentVolumeClaim
• projected
• portworxVolume
• quobyte
• rbd
• scaleIO
• secret
• storageos
• vsphereVolume

很多對不對? 但是筆者認為目前只要了解其中幾個就行了，其他的等需要用到再學也不遲。筆者認為必須知道的類型有：

• emptyDir
  當Pod調度某給Node時，首先創建emptyDir Volume，並且該Pod在該Node上運行時就存在。顧名思義，它最初是空的。Pod中的容器都可以在emptyDir Volume中讀取和寫入相同的文件，儘管該Volume可以安裝在每個Container中的相同或不同路徑上。當Pod從Node中被刪除時，emptyDir中的數據也將被刪除。
  emptyDir的用途包含：
  • 臨時空間，例如用於某些應用程式執行階段所需的臨時目錄，且無須永久保存
  • 長時間工作的中間過程CheckPoint的臨時儲存目錄
  • 多容器共用目錄

Container crash不會從Node上刪除Pod，因此，在Container crash期間，emptyDir Volume中的資料是安全的

範例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
  hostPath Volume將Node檔案系統中的檔案或目錄mount到Pod中。hostPath 的生命週期與 Node 相同，並不會隨著 Pod消失而消失。hostPath的用途包含：
  • 容器應用程式產生的紀錄檔需要永久儲存時，可以使用Node的檔案系統進行儲存
  • 需要存取Node上Docker內部資料結構的容器應用時，可以透過定義hostPath為Node 的 /var/lib/docker 目錄，使容器可以直接存取Docker的檔案系統

範例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

• persistentVolumeClaim
  這種type的Volume過幾天我們之後會再詳細介紹的~

那這題其實就很明瞭啦~ 步驟如下：

1. 創建一個Pod
2. mount到類型為emptyDir的Volume中。

Answer

$ kubectl run redis-storage --image=redis:alpine --restart=Never --dry-run=client -o yaml > q7.yaml
$ vim q7.yaml

## 改成以下
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis-storage
spec:
  containers:
  - image: redis:alpine
    name: redis-storage
    volumeMounts:
    - mountPath: /data/redis
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    emptyDir: {}
    
$ kubectl apply -f q7.yaml

結論

今天介紹了K8s中儲存資料的方式 - Volume，其實Volume內容非常多，我們之後還會繼續看到的。好啦，今天就到這囉~ 謝謝大家~

參考資料

Volumes
[Kubernetes] Volume Overview

Thank you!

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• george4908090@gmail.com