【K8s教程笔记】薪享宏福Kubernetes v1.29 第七章：K8s存储-PV/PVC 核心内容
本次课程围绕K8s存储核心组件PV（PersistentVolume，持久化卷）、PVC（PersistentVolumeClaim，持久化卷声明）展开，讲解二者的匹配规则、关联逻辑、回收策略、状态说明及实际接入方法。
1. PV与PVC的匹配条件
PVC绑定PV需要同时满足3个核心条件，缺一不可：
1.1 容量要求
PV的存储容量必须大于等于PVC的申请容量，优先选择容量完全一致的PV，避免容量浪费。
1.2 读写策略要求
读写策略必须完全一致才能匹配，不支持降级或包容匹配。
K8s存储的读写策略分为3类，对应固定缩写：
- RWO（ReadWriteOnce）：单节点读写，共享存储仅能挂载给一个节点，同时支持读写操作
- ROX（ReadOnlyMany）：多节点只读，支持多个节点同时挂载读取，不支持写入
- RWX（ReadWriteMany）：多节点读写，支持多个节点同时读写
注意：并非所有后端存储都支持3类策略，例如iSCSI仅支持RWO和ROX，不支持RWX。原因是iSCSI通常基于ext4、XFS等本地文件系统，仅支持本地锁，不具备跨节点网络锁能力，多节点同时写入会导致数据冲突损坏。典型支持网络锁的文件系统如GFS，或红帽集群套件（RHCS）中结合cman与GFS的方案，可实现跨节点的分布式读写。
网络锁类比：多个班级共用厕所时，班长之间若能通过广播/对讲机同步占用状态，就能避免冲突，即网络锁；本地锁仅能感知本班的使用状态，跨班级无法同步，就会出现冲突。
1.3 存储类（Storage Class）要求
PV与PVC的存储类必须完全一致，不存在包容或降级关系。
存储类为人为自定义的标识，无官方固定标准，通常由企业统一规划不同等级（如1-6级、ABCD等级、金银铜牌等），不同等级对应不同的存储性能、稳定性、成本。业务方申请存储时需指定对应等级的存储类，才能匹配同等级的PV，全公司需统一存储类的定义规则。
2. PV回收策略
PV被PVC释放后，会根据预设的回收策略执行对应操作，共3种类型：
2.1 Retain（保留）
- 所有后端存储都支持该策略
- PV释放后进入**已释放（Released）**状态，禁止被新PVC绑定
- 卷内原有数据不会自动清理，需管理员手动备份数据后，才能将PV恢复为可用状态
- 建议生产环境优先选择该策略，避免数据丢失
2.2 Recycle（回收）
- 仅支持NFS、HostPath类型的PV
- PVC删除后，自动执行
rm -rf命令清空PV内的所有数据，清空成功后PV恢复为可用状态，可被新PVC绑定
2.3 Delete（删除）
- 仅支持云厂商提供的块存储、文件存储、持久化存储类型的PV
- PVC删除后，自动删除后端云存储资源，按量付费场景下可及时释放资源节省成本
3. PV/PVC的状态说明
PV共有4种运行状态：
- Available（可用）：PV已准备就绪，等待满足匹配条件的PVC绑定
- Bound（已绑定）：PV已被指定PVC绑定，处于使用中状态
- Released（已释放）：原绑定PV的PVC已被删除，且PV回收策略为Retain，此时PV不可被新PVC绑定，需人工处理数据后恢复为可用状态
- Failed（失败）：回收/删除操作执行失败（如删除云存储时返回错误），需管理员手动介入处理
4. PVC保护机制
K8s提供两层PVC保护规则，避免误操作导致数据丢失：
- 若PVC未被删除，禁止直接删除与其关联的PV
- 若Pod仍在使用PVC，删除PVC不会立即生效，需等待Pod释放后，PVC才会被真正删除
5. 实验演示：NFS存储接入K8s
5.1 前置概念：无状态与有状态服务
- 无状态服务：实例删除后重建不影响服务运行，不需要持久化存储，典型如Web服务器、负载均衡后端，对应K8s的Deployment等无状态Pod控制器
- 有状态服务：实例删除后重建需要保留原有数据才能正常运行，需要持久化存储，典型如MySQL等数据库，对应K8s的StatefulSet控制器
5.2 NFS服务器搭建步骤
- 所有K8s集群节点需安装NFS客户端：CentOS7及以上版本执行安装命令
yum install -y nfs-utils rpcbind，因为Pod挂载NFS时，会先挂载到集群物理机节点，再通过-v方式挂载到Pod容器内，因此物理机必须支持NFS挂载 - 实验环境将NFS服务部署在master01节点（生产环境不推荐，需独立部署NFS服务器避免性能影响）
- 创建NFS共享目录，执行命令：
mkdir -p /nfs_data chmod 666 /nfs_data chown nfsnobody:nfsnobody /nfs_data # 不存在nfsnobody则替换为nobody vim /etc/exports # 添加 /nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync) - 编辑
/etc/exports文件，添加NFS共享路径配置，可按需创建多个子目录用于后续测试
AI 总结
本次内容核心讲解了K8s中PV与PVC的3个核心匹配条件（容量、读写策略、存储类）、3种回收策略的适用场景与兼容性限制、PV/PVC的4种状态含义、两层PVC保护机制，同时明确了无状态/有状态服务的区别与对应控制器，配套演示了NFS存储接入K8s的前置搭建步骤，为后续有状态服务部署、存储资源使用提供了核心理论支撑。