前言

前面提到，要使用容器作為服務的基礎設施，必須考慮資料儲存的形式。 常見的就是寫資料庫，或是存在 永久儲存中 (永久的相對是揮發性儲存，像是記憶體或是容器本身)。 而 PV (PersistentVolume) 和 PVC (PersistentVolumeClaim) 常常一起出現，以下將對比兩者間的差異，以及如何使用。

1. 在 Worker Node 掛載儲存資源

從安裝硬碟在 Worker Node 之後，還有些設定要進行，才能使用

1. 查看叢集中節點 oc get no
2. 連到該節點上 oc debug node/某worker-node名稱
   • 這會啟用一個臨時的 Pod 來當作偵錯環境使用
   • 提示文字會告訴你如果要使用宿主主機上的命令，要用 chroot /host
3. 在該節點上 chroot /host 後， lsblk 確認新掛載的儲存設備有出現

2. 將實體儲存資源抽象化 / 建立 PV

就是在叢集中，建立 PV。 讓叢集取用。

建立 PV 設定

• 指定容量 (capacity)：可用的大小，例如 10Gi
• 存取模式 (accessModes)：
  • ReadWriteOnce (RWO) → 單 Node 可讀寫
  • ReadOnlyMany (ROX) → 多 Node 可讀
  • ReadWriteMany (RWX) → 多 Node 可讀寫
• 儲存來源 (storage backend)：
  • 本地目錄 (Local Path)
  • NFS
  • iSCSI
  • Ceph RBD / CephFS
  • 雲端磁碟（AWS EBS、GCP PD、Azure Disk）
• 回收策略 (reclaimPolicy)：PVC 釋放後 PV 的命運
  • Retain → 保留資料，管理員手動處理
  • Recycle → 清空再利用（K8s 新版不建議）
  • Delete → 直接刪除底層磁碟（常用於雲端動態配置）

建立 NFS PV 的範例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    path: /exports/data
    server: 192.168.1.100

建立 本地磁碟 PV 的範例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-local
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-storage
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  local:
    path: /mnt/data
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - worker-1

3. 使用者向叢集取用儲存資源 / 建立 PVC

• 開發者撰寫下列配置，或者利用 OCP console 在網頁介面上按按按。

建立 PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
  namespace: myproject
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: local-storage

Deployment / Pod 掛載 PVC

• 需要再 spec.volumes 中加入 pvc ，如下面範例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pvc
  namespace: demo
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.21
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - mountPath: /usr/share/nginx/html   # 容器內目錄
      name: nginx-storage
  volumes:
  - name: nginx-storage
    persistentVolumeClaim:
      claimName: mypvc   # 指向剛建立的 PVC

• 最後要驗證的話，可以用 oc rsh -n <所在命名空間> <pod名稱> 連入 Pod 後，用 df -h 查看儲存。

比較表

• PersistentVolume 字面上意思就是 「永久儲存」，以下簡稱 PV。
• • PersistentVolumeClaim 字面上意思就是 「永久儲存的宣告」，以下簡稱 PVC。
• 兩者主要被設計出來的差異，在於 PV 通常都是叢集管理者建立出來，可以在整座叢集中流通； PVC 則通常由開發者向叢集要儲存資源，並且只能在相同 namespace 中流通。

結論

• 針對各種形態的儲存設備，有各自的特性。 在速度，價格，容錯，聯網能力等，進行取捨。
• PVC 的三種存取模式，如下表呈現。
  • RWO 就是模擬成裝載機器上的儲存設備，允許單一寫入單一讀取。
  • ROX 是為了避免資料不同步，所以單一節點可寫入，但是多個節點可同時掛載讀取。
  • RWX 都是網路儲存，大家可以同時讀寫這個網路磁帶。