📂 容器的文件僅暫存在磁碟，與容器共進退，kubelet重啟容器時，總會是全新狀態 (把先前的事忘光)；而且容器之間的資料共享也不好處理，此時，數據卷 (Volume)出現了，專門解決持久性及集中儲存的問題

Volume設計可以給pod內的所有容器存取，並且能同時使用多種類型的volume，如可以使用臨時性卷 (Ephemeral volume)類型，資料將隨著pod的生命週期生滅，或是使用持久性卷 (persistent volume)類型，則資料能持久保存，但不管是哪一種volume，即使容器重啟，資料都還是會被留存下來，Volume的寫法如下示：

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;"]
    # volume要從容器的此位置接資料
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/www/html
      # 取用的volume
      name: data-volume
      # 進一步指定子路徑
      subPath: html
  # 使用的volume
  volumes:
   - name: data-volume
     hostPath:
       path: /data
       type: Directory

volume的種類(列舉部分)

• configMap: 儲存參數，資料能被引用於volume，讓pod內運行的容器使用，注意須先建立configmap，並為readOnly
• secret: 同上，不過是敏感性的參數
• emptyDir: 當pod被分配到node的時候，將建立volume，顧名思義在最開始內容為empty，在pod當中，volume可以錨定於各自容器的不同位置，當pod移除，資料就會移除
  • 屬於Ephemeral volume類型，用在暫時性儲存的情境
  • emptyDir.medium: 指定儲存的位置，像是磁碟或SSD，設定為Memory時，則會錨定在tmpfs (RAM-backed filesystem)，速度優先
  • emptyDir.sizeLimit: 使用預設medium時設定限制用量

  • # 取自官網文件
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: test-pd
    spec:
      containers:
      - image: registry.k8s.io/test-webserver
        name: test-container
        # 錨定於容器當中的路徑
        volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
      # volumes及其類型設定
      volumes:
      - name: cache-volume
        emptyDir:
          sizeLimit: 500Mi
    

• hostPath: 錨定host node的檔案系統到pod，非最推薦的解法，不過至少能和容器端的data的儲存解耦合，由於安全性問題，像是系統權限、不同node的檔案內容不同 (但預期相同...)，而且非暫存性質，可能導致資源壓力，應避免使用
  • 使用情境像是容器需存取node-level的資訊或像static pod不能使用configmap，就要從node這邊拿配置檔案
  • hostPath volume types (列舉部分)
    • "" (預設): 在錨定前不做檢查
    • Directory: 目錄必須存在於指定path
    • DirectoryOrCreate: 不存在的話就自己建，權限設定為0755 (使用者讀寫執行、群組及其它用戶讀寫，和kubelet的group和所有權 (ownership)相同
    • File: 檔案必須存在於指定path

  • # 取自官網文件
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: hostpath-example-linux
    spec:
      os: { name: linux }
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      containers:
      - name: example-container
        image: registry.k8s.io/test-webserver
        # 錨定於容器當中的路徑
        volumeMounts:
        - mountPath: /foo
          name: example-volume
          # 設定容器不可做write (非讓volume本身只能讀)
          readOnly: true
      # volumes及其類型設定
      volumes:
      - name: example-volume
        hostPath:
          path: /data/foo
          type: Directory
    

• local: 錨定於本機的儲存裝置，像是磁碟、分割區或工作目錄，只能是靜態建立的PersistentVolume，不支援動態配置，相較於hostPath，為更加便攜的方案，不過這種類型的volume會受到node狀態影響而降低可用性
• nfs: 錨定已存的NFS (network file system)到pod當中，資料可於不同的pods共享，並能被錨定到多個執行寫入者(writers)上，
  • 屬於persistent volume類型
  • 資料可以在錨定前事先存入

  • # 取自官網文件
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: test-pd
    spec:
      containers:
      - image: registry.k8s.io/test-webserver
        name: test-container
        volumeMounts:
        - mountPath: /my-nfs-data
          name: test-volume
      volumes:
      - name: test-volume
        nfs:
          server: my-nfs-server.example.com
          path: /my-nfs-volume
          readOnly: true
    

• persistentVolumeClaim: 下篇待續

有關Docker內儲存的小複習

多層結構及寫入時複製機制 layered architecture && copy on write
從image(1.)建立成container(+2.)，若要修改image層的內容 (例如source code)時，Docker會在容器層建立副本，達成編輯功能，這些data非持久化保存，跟著容器的生命週期離去

1. Read Only基底的映像檔層 (image layer)為共用不可變
2. Read Write容器層 (container layer)為可讀寫

持久化儲存的錨定，於本機做Volume為例

1. Docker於本機的檔案系統(file system)位於目錄 /var/lib/docker
2. 建立Volume: docker volume create <名稱data-volume> 或直接在目錄下建立/var/lib/docker/volumes/<名稱data-volume>
3. 錨定的方式

• Volume mount: 以volume的目錄對接容器的目錄，存於檔案系統的Docker area，啟用容器時，<指定volume>:<容器檔案目錄>
  • 原寫法: docker run -v data_volume:/var/lib/mysql mysql
  • 新寫法(可讀性++): docker run --mount type-bind, source=/data/mysql,target=/var/lib/mysql mysql --volume-driver rexray/ebs
• Bind mount: 以host任意的目錄對接容器的目錄，資料存於檔案系統
  • docker run -v /data/mysql:/var/lib/mysql mysql