[kubernetes] PV(PersistentVolume)와 PVC(PersistentVolumeClaim)

파드는 생성과 삭제를 반복하는데, 이때 중요한 데이터는 따로 저장해두어야 한다. 또한 데이터를 여러 파드가 공유할 수도 있다.

쿠버네티스에서는 다양한 형태의 볼륨을 제공한다.

PV(PersistentVolume)

• 볼륨을 사용할 수 있게 준비함

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 100Mi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    server: 192.168.1.10
    path: /nfs_shared

• 여기서 선언한 storage는 단순히 레이블의 의미만 가지며 실제로 사용량을 제한하지 않는다.
• accessModes: PV를 어떤 방식으로 사용할지 정의
  • ReadWriteMany: 여러 개의 노드가 읽고 쓸 수 있다.
  • ReadWriteOnce: 하나의 노드에서만 볼륨을 읽고 쓸 수 있다.
  • ReadOnlyMany: 여러 개의 노드가 읽을 수 있다.
• persistentVolumeReclaimPolicy: PVC가 제거됐을 때 PV가 취할 액션
  • Retain: 유지. PV를 그대로 둔다.
  • Delete: PV를 삭제한다.
  • Recycle: Deprecated, PV를 재활용한다.

PVC(PersistentVolumeClaim)

• 필요할 때 준비된 볼륨에서 일정 공간을 할당받음

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 10Mi

• 동적 볼륨이 아닌 경우 pvc에서 선언한 storage는 레이블의 의미만 가진다.

[root@m-k8s ~]# kubectl get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv   100Mi      RWX            Retain           Bound    default/nfs-pvc                           10m
[root@m-k8s ~]# kubectl get pvc
NAME      STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
nfs-pvc   Bound    nfs-pv   100Mi      RWX                           3m40s

• PV와 PVC의 STATUS(상태)가 Bound되었으며, PV와 PVC가 연결됨을 확인할 수 있다.
• PVC의 CAPACITY(용량)가 선언한 10Mi가 아닌 100Mi인데, 이는 PV에서 생성한 100Mi이며 동적 PVC를 생성하는 경우가 아니면 의미가 없다.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-pvc-deploy
spec:
  replicas: 4
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-pvc-deploy
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-pvc-deploy
    spec:
      containers:
      - name: audit-trail
        image: sysnet4admin/audit-trail
        volumeMounts:
        - name: nfs-vol
          mountPath: /audit
      volumes:
      - name: nfs-vol
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc

• 생성한 PVC를 볼륨으로 사용하는 deployment 파일을 배포한다.
• spec.containers.volumeMounts에서 컨테이너 내에서 볼륨이 마운트 될 경로를 정한다.
• spec.volumes.persistentVolumeClaim에 사용할 PVC를 설정한다.

[root@m-k8s ~]# kubectl exec -it nfs-pvc-deploy-5fd9876c46-9s7w7 -- /bin/bash
root@nfs-pvc-deploy-5fd9876c46-9s7w7:/# df -h
Filesystem                   Size  Used Avail Use% Mounted on
overlay                       37G  3.0G   35G   8% /
tmpfs                        1.3G     0  1.3G   0% /dev
tmpfs                        1.3G     0  1.3G   0% /sys/fs/cgroup
192.168.1.10:/nfs_shared      37G  3.4G   34G   9% /audit
/dev/mapper/centos_k8s-root   37G  3.0G   35G   8% /etc/hosts
shm                           64M     0   64M   0% /dev/shm
tmpfs                        1.3G   12K  1.3G   1% /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
tmpfs                        1.3G     0  1.3G   0% /proc/acpi
tmpfs                        1.3G     0  1.3G   0% /proc/scsi
tmpfs                        1.3G     0  1.3G   0% /sys/firmware

• 생성한 파드에 접속하여 PVC의 마운트 상태를 확인한다.
• nfs_shared의 크기가 37G로 되어있다.

pvc 용량 제한방법

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: storagelimits
spec:
  limits:
  - type: PersistentVolumeClaim
    max:
      storage: 5Mi
    min:
      storage: 1Mi

• LimitRange 오브젝트를 생성한다.
• PVC를 통해 PV를 요청할 때 최소 1Mi에서 5Mi로 용량을 제한한다.

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: storagequota
spec:
  hard:
    persistentvolumeclaims: "5"
    requests.storage: "25Mi"

• PVC를 5개, 모든 PVC의 총 용량이 25Mi가 넘지 않도록 한다.

NFS 볼륨을 파드에 직접 마운트

• PV와 PVC를 사용할 필요가 없을 경우 볼륨을 파드에 직접 마운트할 수 있다.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-ip
spec:
  replicas: 4
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-ip
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-ip
    spec:
      containers:
      - name: audit-trail
        image: sysnet4admin/audit-trail
        volumeMounts:
        - name: nfs-vol
          mountPath: /audit
      volumes:
      - name: nfs-vol
        nfs:
          server: 192.168.1.10
          path: /nfs_shared

• volumes에 nfs 주소를 주어 서버로 바로 접속하도록 선언한다.