Gerenciar Volumes no Kubernetes
- - Trabalhando com Volumes Baseado em Host
Gerenciar Storage Class, Persistent Volume e Persistent Volume Claim

Gerenciar Volumes no Kubernetes

Trabalhando com Volumes Baseado em Host

Volume emptyDir

$ kubectl get nodes
NAME                                  STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
kube-ctrl-pl-01.juntotelecom.com.br   Ready    control-plane,master   4d20h   v1.23.5
kube-worker-01.juntotelecom.com.br    Ready    <none>                 2d      v1.23.5
kube-worker-02.juntotelecom.com.br    Ready    <none>                 2d      v1.23.5

pod1.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod1
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
      - sleep
      - "3600"
    volumeMounts:
    - mountPath: /backup
      name: backup-volume
  volumes:
  - name: backup-volume
    emptyDir: {}
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: kube-worker-01.juntotelecom.com.br

volumeMounts: Define quais serão os pontos de montagem de volumes dentro do Pod.
mountPath: Define a localização da montagem do volume dentro do Pod.
volumes: Define quais serão os volumes utilizados pelo Pod.
name: Define o nome do volume que será utilizado pelo Pod.
emptyDir: Cria um volume quando um Pod é atribuído a um Nó, e existe desde que esse Pod esteja em execução nesse nó. Como o nome diz, inicialmente está vazio.
nodeSelector: Define em qual nó o Pod será alocado. Isso é possível devido ao label kubernetes.io/hostname: kube-worker-01.juntotelecom.com.br.

$ kubectl apply -f pod1.yaml
pod/pod1 created

$ kubectl get pods -o wide
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP              NODE                                 NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod1   1/1     Running   0          119s   172.16.101.73   kube-worker-01.juntotelecom.com.br   <none>           <none>

$ kubectl exec -it pod1 -- df -Th backup
Filesystem           Type            Size      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1            ext4           30.4G      2.2G     26.6G   8% /backup

$ kubectl get po pod1 -o yaml | grep uid
  uid: 1a3c822d-d9d1-40f9-8b3b-273e953a2701

$ kubectl exec -it pod1 -- cp /etc/hosts /backup

$ ssh kube-worker-01.juntotelecom.com.br

$ sudo ls /var/lib/kubelet/pods/1a3c822d-d9d1-40f9-8b3b-273e953a2701/volumes/kubernetes.io~empty-dir/backup-volume
hosts

$ sudo cat /var/lib/kubelet/pods/1a3c822d-d9d1-40f9-8b3b-273e953a2701/volumes/kubernetes.io~empty-dir/backup-volume/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1       localhost
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
172.16.101.73   pod1

$ kubectl delete -f pod1.yaml
pod "pod1" deleted

Volume hostPath

pod2.yaml

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod2
spec:
  containers:
  - image: busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: busybox
    command:
      - sleep
      - "3600"
    volumeMounts:
    - mountPath: /backup
      name: backup-volume
  volumes:
  - name: backup-volume
    hostPath:
      path: /home/gean/data
      type: Directory
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: kube-worker-02.juntotelecom.com.br

hostPath: Um volume hostPath, monta um arquivo ou diretório do sistema de arquivos do nó do host no seu Pod;
path: Define o caminho que o volume vai armazenar os arquivos fisicamente no Nó;
type: Define o tipo de objeto utilizado no volume. No exemplo apresentado estamos usando Directory.
nodeSelector: Define em qual nó o Pod será alocado. Isso é possível devido ao label kubernetes.io/hostname: kube-worker-02.juntotelecom.com.br.

$ ssh kube-worker-02.juntotelecom.com.br

$ mkdir /home/gean/data

$ kubectl apply -f pod2.yaml
pod/pod2 created

$ kubectl get po pod2 -o wide
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE                                 NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod2   1/1     Running   0          29s   172.16.213.137   kube-worker-02.juntotelecom.com.br   <none>           <none>

$ kubectl exec -it pod2 -- df -Th backup
Filesystem           Type            Size      Used Available Use% Mounted on
/dev/sdb1            ext4           30.4G      2.2G     26.6G   8% /backup

$ scp /etc/hostname kube-worker-02.juntotelecom.com.br:/home/gean/data

$ kubectl exec -it pod2 -- ls /backup
hostname

$ kubectl exec -it pod2 -- cat /backup/hostname
kube-ctrl-pl-01.juntotelecom.com.br

$ kubectl delete -f pod2.yaml
pod "pod2" deleted

Gerenciar Storage Class, Persistent Volume e Persistent Volume Claim

Storage Class

storage-class.yaml

---
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: local-storage
  namespace: default
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

provisioner: Determina qual plug-in de volume é usado para provisionar Pvs;
volumeBindingMode: Permite controlar quando a vinculação de volume e o provisionamento dinâmico devem ocorrer. O valor WaitForFirstConsumer atrasará a vinculação e o provisionamento de um PersistentVolume, até que um Pod usando PersistentVolumeClaim seja criado.

https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/

$ kubectl apply -f storage-class.yaml
storageclass.storage.k8s.io/local-storage created

$ kubectl get sc
NAME            PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
local-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  54s

Persistent Volume

volume-local.yaml

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-deploy
  namespace: default
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: local-storage
  local:
    path: /home/gean/data
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - kube-worker-02.juntotelecom.com.br

capacity: Define a capacidade de armazenamento do volume;
accessModes: Define o modo de acesso ao volume. O valor ReadWriteOnce permite que o volume possa ser montado como leitura-gravação por um único nó. No valor ReadOnlyMany o volume pode ser montado somente para leitura por muitos nós e no valor ReadWriteMany o volume pode ser montado como leitura-escrita por muitos nós;
persistentVolumeReclaimPolicy: Define o que acontece com um volume persistente, quando liberado de sua reivindicação. As opções válidas são Retain (padrão para PersistentVolumes, criados manualmente), Delete (padrão para PersistentVolumes, provisionados dinamicamente) e Recycle (reprovado). A reciclagem deve ser suportada pelo plug-in de volume subjacente a este PersistentVolume;
storageClassName: Define o nome do Storage Class.
nodeAffinity, required, nodeSelectorTerms: Define em qual nó o Pod será alocado. Isso é possível devido ao label kubernetes.io/hostname: kube-worker-02.juntotelecom.com.br.

$ kubectl apply -f volume-local.yaml
persistentvolume/pv-deploy created

$ kubectl get pv
NAME        CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS    REASON   AGE
pv-deploy   1Gi        RWO            Retain           Available           local-storage            5m36s

Persistent Volume Claim

claim-local.yaml

---
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: volume-claim-local
  namespace: default
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-storage
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

resources: Define a solicitação de armazenamento. O mesmo modelo de recurso se aplica a volumes e volume claim;
requests: PVCs são solicitações para esses recursos e também atuam como verificações de declaração para o recurso.

$ kubectl apply -f claim-local.yaml
persistentvolumeclaim/volume-claim-local created

$ kubectl get pvc
NAME                 STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS    AGE
volume-claim-local   Pending                                      local-storage   23s

$ kubectl get sc,pv,pvc
NAME                                        PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
storageclass.storage.k8s.io/local-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  13m
 
NAME                         CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS    REASON   AGE
persistentvolume/pv-deploy   1Gi        RWO            Retain           Available           local-storage            9m26s
 
NAME                                       STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS    AGE
persistentvolumeclaim/volume-claim-local   Pending                                      local-storage   63s

Executar Deploy com Volumes Persistentes

nginx-deploy.yaml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: storage
      volumes:
        - name: storage
          persistentVolumeClaim:
            claimName: volume-claim-local

persistentVolumeClaim: Define o uso de Volume Persistent Claim no Deploy.
claimName: Define o nome do Volume Persistent Claim.

$ kubectl apply -f nginx-deploy.yaml
deployment.apps/nginx-deploy created

$ kubectl get po -l app=nginx -o wide
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP               NODE                                 NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-56f5cc7dff-jxbc8   1/1     Running   0          119s   172.16.213.138   kube-worker-02.juntotelecom.com.br   <none>           <none>

$ kubectl get sc,pv,pvc
NAME                                        PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
storageclass.storage.k8s.io/local-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  18m
 
NAME                         CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                        STORAGECLASS    REASON   AGE
persistentvolume/pv-deploy   1Gi        RWO            Retain           Bound    default/volume-claim-local   local-storage            13m
 
NAME                                       STATUS   VOLUME      CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS    AGE
persistentvolumeclaim/volume-claim-local   Bound    pv-deploy   1Gi        RWO            local-storage   5m21s

POD=$(kubectl get pods | grep nginx-deploy | awk -F" " '{print $1}')

$ kubectl exec -it $POD -- mount | grep nginx
/dev/sdb1 on /usr/share/nginx/html type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro)

HOST=$(kubectl get pods -o wide | grep nginx-deploy | awk -F" " '{print $6}')

$ curl $HOST
<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body>
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>nginx/1.21.6</center>
</body>
</html>

$ echo 'Servidor Nginx - Node 2' > index.html
$ scp index.html kube-worker-02.juntotelecom.com.br:/home/gean/data

$ curl $HOST
Servidor Nginx - Node 2

$ kubectl delete -f nginx-deploy.yaml
deployment.apps "nginx-deploy" deleted

Table of Contents

Gerenciar Volumes no Kubernetes

Trabalhando com Volumes Baseado em Host

Volume emptyDir

Volume hostPath

Gerenciar Storage Class, Persistent Volume e Persistent Volume Claim

Storage Class

Persistent Volume

Persistent Volume Claim

Executar Deploy com Volumes Persistentes