โวลุมถาวรและคำขอใช้โวลุม

Pod เกิดขึ้นและสิ้นสุดลง แต่ข้อมูลของแอปพลิเคชันมักต้องคงอยู่ต่อไป ลองนึกถึงฐานข้อมูลหรือไฟล์ที่ผู้ใช้อัปโหลด

• เมื่อ Pod เริ่มต้นใหม่หรือถูกจัดตารางใหม่ ข้อมูลที่จัดเก็บไว้โดยตรงในระบบไฟล์ของคอนเทนเนอร์จะสูญหาย
• ลักษณะชั่วคราวนี้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันแบบไม่มีสถานะ แต่ข้อมูลสำคัญต้องใช้โซลูชันที่คงทน
• Kubernetes มีระบบที่ทรงพลังสำหรับจัดการพื้นที่จัดเก็บถาวร ซึ่งคงอยู่ตลอดวงจรชีวิตของ Pod

PersistentVolume (PV) คือพื้นที่จัดเก็บส่วนหนึ่งในคลัสเตอร์ Kubernetes ของคุณ

• เป็นทรัพยากรที่มีขอบเขตระดับคลัสเตอร์ หมายความว่าไม่ได้เป็นของเนมสเปซใดโดยเฉพาะ
• PVs จัดเตรียมโดยผู้ดูแลระบบหรือจัดเตรียมแบบไดนามิกโดย StorageClass
• สิ่งเหล่านี้ซ่อนรายละเอียดของเทคโนโลยีพื้นที่จัดเก็บเบื้องหลัง (เช่น Google Persistent Disk, AWS EBS และพื้นที่ใช้ร่วมกันของ NFS)

PVs กำหนดด้วยรายละเอียดต่าง ๆ เช่น ความจุ โหมดการเข้าถึง และประเภทพื้นที่จัดเก็บ YAML นี้อธิบาย PV ที่ใช้ hostPath (สำหรับการทดสอบในเครื่อง) โดยมีพื้นที่จัดเก็บ 5 กิกะไบต์

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-local-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

หมายเหตุ: โดยทั่วไป hostPath ใช้สำหรับการพัฒนาบนโหนดเดียว และไม่แนะนำให้ใช้ในสภาพแวดล้อมจริง

PersistentVolumeClaim (PVC) คือคำขอพื้นที่จัดเก็บจากผู้ใช้หรือแอปพลิเคชันภายในเนมสเปซที่กำหนด

• Pod ไม่ได้ใช้ PV โดยตรง แต่จะขอพื้นที่จัดเก็บผ่าน PVC
• PVC มีขอบเขตระดับเนมสเปซ จึงอยู่ภายในพื้นที่ของโครงการหรือทีมใดทีมหนึ่ง
• PVC ระบุขนาดที่ต้องการ โหมดการเข้าถึง และคลาสพื้นที่จัดเก็บ (หากต้องการ)

Kubernetes จะจับคู่ PVC กับ PV ที่พร้อมใช้งานโดยอัตโนมัติผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การผูก

• เมื่อสร้าง PVC แล้ว Kubernetes จะค้นหา PV ที่ตรงตามข้อกำหนดของ PVC (ขนาด โหมดการเข้าถึง และคลาสพื้นที่จัดเก็บ)
• เมื่อพบ PV ที่เหมาะสม ทั้งสองจะถูก "ผูก" เข้าด้วยกันในความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง
• การผูกนี้ทำให้ PVC ได้รับพื้นที่จัดเก็บเฉพาะตามที่ร้องขอ

โหมดการเข้าถึงกำหนดวิธีเมานต์และใช้งานพื้นที่จัดเก็บโดย Pod โหมดเหล่านี้เป็นสิ่งที่ PVC ร้องขอและ PV รองรับ:

• ReadWriteOnce (RWO): วอลุ่มสามารถเมานต์แบบอ่าน-เขียนได้โดยโหนดเดียว
• ReadOnlyMany (ROX): วอลุ่มสามารถเมานต์แบบอ่านอย่างเดียวได้โดยหลายโหนด
• ReadWriteMany (RWX): วอลุ่มสามารถเมานต์แบบอ่าน-เขียนได้โดยหลายโหนด

ความพร้อมใช้งานของโหมดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บแต่ละราย

Storage Classes เป็นวิธีที่ช่วยให้ผู้ดูแลระบบอธิบาย "คลาส" ของพื้นที่จัดเก็บ (เช่น "fast-ssd" และ "slow-hdd")

• แทนที่จะสร้าง PV ด้วยตนเอง StorageClass สามารถจัดเตรียม PV แบบไดนามิกเมื่อมี PVC ร้องขอ
• วิธีนี้ทำให้การสร้าง PV ตามแม่แบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเป็นไปโดยอัตโนมัติ
• เป็นการแยกการจัดเตรียมพื้นที่จัดเก็บออกจากการใช้งาน ทำให้ผู้ใช้ใช้งานได้ง่ายขึ้น

มาสร้าง PVC ที่ร้องขอพื้นที่จัดเก็บ 1 กิกะไบต์ พร้อมการเข้าถึงแบบ ReadWriteOnce กัน PVC นี้จะค้นหา PV ที่มีอยู่หรือเรียกใช้การจัดเตรียมแบบไดนามิกผ่าน StorageClass

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-app-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: standard # Optional: if you have a 'standard' StorageClass

บันทึกเป็น pvc.yaml แล้วนำไปใช้ด้วย kubectl apply -f pvc.yaml

เมื่อ PVC ถูกผูกแล้ว Pod สามารถใช้งานได้โดยอ้างอิงชื่อของ PVC ในการกำหนดค่าวอลุ่ม Pod ไม่จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ PV เบื้องหลัง เพียงรู้จัก PVC ก็พอ

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-data-pod
spec:
  containers:
    - name: data-container
      image: busybox
      command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'Hello from CoddyKit!' > /mnt/data/hello.txt && sleep 3600"]
      volumeMounts:
        - name: persistent-storage
          mountPath: /mnt/data
  volumes:
    - name: persistent-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-app-pvc

Pod นี้จะเขียนไฟล์ลงในวอลุ่มถาวรที่เมานต์ไว้

คุณสามารถตรวจสอบสถานะของทรัพยากรพื้นที่จัดเก็บถาวรได้โดยใช้ kubectl:

• ดู PVs ทั้งหมด: kubectl get pv
• ดู PVCs ทั้งหมดในเนมสเปซของคุณ: kubectl get pvc
• ดูข้อมูลโดยละเอียด รวมถึงสถานะและเหตุการณ์:
• kubectl describe pv <pv-name>
• kubectl describe pvc <pvc-name>

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า PVs มีสถานะเป็น Bound และ PVCs ถูก Bound กับ PV ที่ถูกต้อง

เราได้เรียนรู้วิธีที่ Kubernetes จัดการพื้นที่จัดเก็บที่คงทนสำหรับแอปพลิเคชันของคุณแล้ว:

• PersistentVolumes (PVs) เป็นทรัพยากรระดับคลัสเตอร์ที่แสดงถึงพื้นที่จัดเก็บจริง
• PersistentVolumeClaims (PVCs) คือคำขอพื้นที่จัดเก็บจากผู้ใช้
• Kubernetes ผูก PVCs เข้ากับ PVs ที่เหมาะสมตามข้อกำหนด
• โหมดการเข้าถึงกำหนดวิธีใช้พื้นที่จัดเก็บ (RWO, ROX, RWX)
• คลาสพื้นที่จัดเก็บช่วยให้จัดเตรียม PVs แบบไดนามิกและทำให้การตั้งค่าเป็นอัตโนมัติ

ระบบนี้ทำให้ข้อมูลแอปพลิเคชันคงอยู่แม้ Pod จะถูกสร้างและสิ้นสุดลง จึงมอบความน่าเชื่อถือให้กับแอปพลิเคชันที่มีสถานะ