k8s~动态生成pvc和pv
有时，我们不想手动建立pv和pvc，这时，我们可以通过strongClass存储类来帮我们实现，动态建立pvc,并动态为它分配pv存储空间，我们以nfs为例，说一下动态分配在nfs存储截至上建立pv的方式。
本文导读
- StorageClass和PVC及PV
- 集群权限与绑定rbac.yaml
- 建立动态pvc的provisioner.yaml
- 建立strongClass的strongclass.yaml
- 在有状态服务StatefulSet中使用strongClass
- 遇到的问题与解决
StorageClass和PVC及PV
当使用StorageClass创建PersistentVolumeClaim（PVC）时，它们之间的关系可以用以下文字图示表示：
+------------------+
| StorageClass |
+------------------+
|
| +------------------+
| | PVC |
| +------------------+
| |
| |
| +------------------+
| | PV |
| +------------------+
在这个图示中：
- StorageClass是用于定义动态卷分配的规则和配置的对象。
- PVC是用来请求存储资源的声明，它指定了所需的存储容量、访问模式等。
- PV是实际的持久化存储资源，它是由集群管理员预先创建并配置好的。
当一个PVC被创建时，它会根据所指定的StorageClass进行动态分配，并绑定到一个可用的PV上。这样，PVC就可以通过PV来获取所需的存储资源。PVC和PV之间的绑定关系是自动完成的，不需要用户手动干预。
集群权限与绑定rbac.yaml
首先，你要在k8s中添加pvc,pv这些资源，你需要有自己的sa(service account)，然后把你的pod（建立pvc和pv)去分配这个有权限的sa，这个pod就可以像人一样，为你在k8s中创建资源了。
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: nfs-provisioner
namespace: elk
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: nfs-provisioner-runner
rules:
- apiGroups: [""]
resources: ["persistentvolumes"]
verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
- apiGroups: [""]
resources: ["persistentvolumeclaims"]
verbs: ["get", "list", "watch", "update","create"]
- apiGroups: ["storage.k8s.io"]
resources: ["storageclasses"]
verbs: ["get", "list", "watch"]
- apiGroups: [""]
resources: ["events"]
verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"]
- apiGroups: [""]
resources: ["services", "endpoints"]
verbs: ["get","create","list", "watch","update"]
- apiGroups: ["extensions"]
resources: ["podsecuritypolicies"]
resourceNames: ["nfs-provisioner"]
verbs: ["use"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: run-nfs-provisioner
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: nfs-provisioner
roleRef:
kind: ClusterRole
name: nfs-provisioner-runner
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
在Kubernetes中，ClusterRole和ClusterRoleBinding都是一种用于定义集群级别权限的资源，它与特定的命名空间无关。因此，在创建ClusterRole时，不需要为它指定namespace。
ClusterRole的权限范围覆盖整个集群，可以被任何命名空间中的对象引用和使用。这使得ClusterRole能够控制跨多个命名空间的资源和操作。
建立动态pvc的provisioner.yaml
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
name: nfs-client-provisioner
namespace: elk
labels:
app: nfs-client-provisioner
spec:
replicas: 1
strategy:
type: Recreate
selector:
matchLabels:
app: nfs-client-provisioner
template:
metadata:
labels:
app: nfs-client-provisioner
spec:
serviceAccount: nfs-provisioner
containers:
- name: nfs-client-provisioner
image: easzlab/nfs-subdir-external-provisioner:v4.0.1 #quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
volumeMounts:
- name: nfs-client-root
mountPath: /persistentvolumes
env:
- name: PROVISIONER_NAME
value: nfs-provisioner # 指定分配器的名称，创建storageclass会用到
- name: NFS_SERVER
value: 192.168.60.146
- name: NFS_PATH
value: /mnt/disk/nfs_data #这个nfs服务器上的目录
volumes:
- name: nfs-client-root
nfs:
server: 192.168.60.146
path: /mnt/disk/nfs_data #这个nfs服务器上的目录
建立strongClass的strongclass.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: elk-nfs
provisioner: nfs-provisioner # 必须与provisioner.yaml中PROVISIONER_NAME的值一致
parameters:
archiveOnDelete: "true" # 删除pv的时候，pv的内容是否要备份
allowVolumeExpansion: true #如果对PVC扩容，则其对应的"storage class"中allowVolumeExpansion字段需要设置成true
在Kubernetes中，建立StorageClass时不需要指定命名空间（namespace）。StorageClass是一种用于定义持久卷的存储类别的资源，它是集群级别的。
在有状态服务StatefulSet中使用strongClass
在Kubernetes中，StatefulSet是一种用于管理有状态应用的控制器。它可以确保Pod按照指定的顺序和唯一标识符进行创建、更新和删除。StatefulSet通常与PersistentVolumeClaim（PVC）一起使用，以为每个Pod提供持久化存储。
要动态创建PVC并将其绑定到StatefulSet的Pod上，你可以使用volumeClaimTemplates字段。这个字段允许你定义一个模板，用于创建PVC。
下面是一个示例StatefulSet配置文件，其中包含了volumeClaimTemplates字段：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: example-statefulset
spec:
serviceName: "example"
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: example
template:
metadata:
labels:
app: example
spec:
containers:
- name: example-app
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
storageClassName: elk-nfs
resources:
requests:
storage: 1Gi
在上述配置中，我们定义了一个StatefulSet，它由3个Pod组成。每个Pod都会自动创建一个名为"data"的PVC，并将其挂载到/data路径上。你需要将elk-nfs替换为实际的存储类名称。
遇到的问题与解决
最近把kubernetes集群从1.18升级到1.20以后，新建pvc一直处于pending状态，查看nfs-client-provisioner日志，提示：
unexpected error getting claim reference: selfLink was empty, can't make reference
主要原因是kubernetes 1.20版本 禁用了 selfLink导致。
网上大部分文档的解决方法都是修改kube-apiserver.yaml，添加- --feature-gates=RemoveSelfLink=false，然后重新部署。
spec:
containers:
- command:
- kube-apiserver
- --feature-gates=RemoveSelfLink=false
但是根据github的issues，直接更改nfs-subdir-external-provisioner为v4.0.0以上的版本就可以了。
相关文档：https://github.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner/issues/25
网上找了一个可以下载的镜像easzlab/nfs-subdir-external-provisioner:v4.0.1，pull以后测试，发现pvc申请正常了。
