🍤 数据持久化
## 介绍
kubernetes 集群不会为你处理数据的存储，我们可以为数据库挂载一个磁盘来确保数据的安全。
你可以选择云存储、本地磁盘、NFS。
- 本地磁盘：可以挂载某个节点上的目录，但是这需要限定 pod 在这个节点上运行
- 云存储：不限定节点，不受集群影响，安全稳定；需要云服务商提供，裸机集群是没有的。
- NFS：不限定节点，不受集群影响
>s 本文档课件需配套 [视频](https://www.bilibili.com/video/BV1Tg411P7EB?p=6) 一起学习
## hostPath 挂载示例
把节点上的一个目录挂载到 Pod，但是已经不推荐使用了，[文档](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/volumes/#hostpath)
配置方式简单，需要手动指定 Pod 跑在某个固定的节点。
仅供单节点测试使用；不适用于多节点集群。
minikube 提供了 hostPath 存储，[文档](https://minikube.sigs.k8s.io/docs/handbook/persistent_volumes/)
```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mongodb
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mongodb
serviceName: mongodb
template:
metadata:
labels:
app: mongodb
spec:
containers:
- name: mongo
image: mongo:4.4
# IfNotPresent 仅本地没有镜像时才远程拉，Always 永远都是从远程拉，Never 永远只用本地镜像，本地没有则报错
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- mountPath: /data/db # 容器里面的挂载路径
name: mongo-data # 卷名字，必须跟下面定义的名字一致
volumes:
- name: mongo-data # 卷名字
hostPath:
path: /data/mongo-data # 节点上的路径
type: DirectoryOrCreate # 指向一个目录，不存在时自动创建
```
## 更高级的抽象
### Storage Class (SC)
将存储卷划分为不同的种类，例如：SSD，普通磁盘，本地磁盘，按需使用。[文档](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/storage-classes/)
```yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: slow
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
type: io1
iopsPerGB: "10"
fsType: ext4
```
### Persistent Volume (PV)
描述卷的具体信息，例如磁盘大小，[访问模式](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#access-modes)。[文档](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/persistent-volumes/)，[类型](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#types-of-persistent-volumes)，[Local 示例](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/volumes/#local)
```yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: mongodata
spec:
capacity:
storage: 2Gi
volumeMode: Filesystem # Filesystem（文件系统） Block（块）
accessModes:
- ReadWriteOnce # 卷可以被一个节点以读写方式挂载
persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
storageClassName: local-storage
local:
path: /root/data
nodeAffinity:
required:
# 通过 hostname 限定在某个节点创建存储卷
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: In
values:
- node2
```
### Persistent Volume Claim (PVC)
对存储需求的一个申明，可以理解为一个申请单，系统根据这个申请单去找一个合适的 PV
还可以根据 PVC 自动创建 PV。
```yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: mongodata
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
storageClassName: "local-storage"
resources:
requests:
storage: 2Gi
```
### 为什么要这么多层抽象
- 更好的分工，运维人员负责提供好存储，开发人员不需要关注磁盘细节，只需要写一个申请单。
- 方便云服务商提供不同类型的，配置细节不需要开发者关注，只需要一个申请单。
- [动态创建](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/dynamic-provisioning/)，开发人员写好申请单后，供应商可以根据需求自动创建所需存储卷。
## 腾讯云示例
## 本地磁盘示例
不支持动态创建，需要提前创建好
```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mongodb
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mongodb
template:
metadata:
labels:
app: mongodb
spec:
containers:
image: mongo:5.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: mongo
volumeMounts:
- mountPath: /data/db
name: mongo-data
volumes:
- name: mongo-data
persistentVolumeClaim:
claimName: mongodata
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mongodb
spec:
clusterIP: None
ports:
- port: 27017
protocol: TCP
targetPort: 27017
selector:
app: mongodb
type: ClusterIP
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: local-storage
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: mongodata
spec:
capacity:
storage: 2Gi
volumeMode: Filesystem # Filesystem（文件系统） Block（块）
accessModes:
- ReadWriteOnce # 卷可以被一个节点以读写方式挂载
persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
storageClassName: local-storage
local:
path: /root/data
nodeAffinity:
required:
# 通过 hostname 限定在某个节点创建存储卷
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: In
values:
- node2
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: mongodata
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
storageClassName: "local-storage"
resources:
requests:
storage: 2Gi
```
## 问题
当前数据库的连接地址是写死在代码里的，另外还有数据库的密码需要配置。
下节，我们讲解如何解决。
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