K8s 持久化存储

PV / PVC / StorageClass 关系

PV（PersistentVolume）      = 仓库（管理员准备好的存储空间）
PVC（PersistentVolumeClaim）= 租仓单（用户申请多大空间、什么类型）
StorageClass                = 仓库分类标准（高性能/普通/便宜）

静态供应 vs 动态供应

静态供应

管理员提前创建 PV，用户创建 PVC 去绑定。适合小规模或特殊存储要求场景。

# PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    server: 192.168.1.100
    path: /data/nfs

# PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi   # 必须 ≤ PV 的 capacity

动态供应（推荐）

通过 StorageClass 自动创建 PV，用户只需在 PVC 中指定 StorageClass。

# StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast-ssd
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  type: gp2
  encrypted: "true"

# PVC（指定 storageClassName 即可动态创建 PV）
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: dynamic-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: fast-ssd
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

生命周期

Available（可用）→ Bound（已绑定）→ Released（已释放）→ Failed（失败）

回收策略

访问模式

⚠️ 坑：用了不支持 RWX 的存储系统，Pod 会一直 Pending。详见 storage-troubleshooting。

生产案例

案例 1：MySQL 数据库持久化

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:8.0
          volumeMounts:
            - name: mysql-storage
              mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
        - name: mysql-storage
          persistentVolumeClaim:
            claimName: mysql-pvc

关键点：加密 EBS 卷 + Retain 策略 + 挂载到数据目录。

案例 2：多 Pod 共享存储（NFS）

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: shared-pv
spec:
  capacity:
    storage: 50Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: nfs-server.example.com
    path: /shared/data

必须使用支持 RWX 的存储后端（如 NFS、CephFS）。

存储选型建议

性能优化

• 数据库 → SSD（IOPS 高、延迟低）
• 日志/备份 → HDD（容量大、成本低）
• 配置文件 → 网络存储（可共享）
• 预留 20-30% 空间用于扩展
• 定期清理无用数据

监控告警

groups:
  - name: storage.rules
    rules:
      - alert: PVCStorageUsageHigh
        expr: (kubelet_volume_stats_used_bytes / kubelet_volume_stats_capacity_bytes) * 100 > 85
        for: 5m
        labels:
          severity: warning

常见问题

完整排障方法见 storage-troubleshooting。

关于数据库上 K8s 的架构选型讨论，参见 database-on-kubernetes-debate。

关联页面

• linux-nfs-mount-parameters-guide — NFS 挂载参数全解析（K8s 中使用 NFS 作为 PV 时的参数配置）