📗 프로비저닝 - Storage - K8S - hostPath

🏳️‍🌈 [궁금한점]

• StorageClass 사용방법

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🔗[목차]

• 1️⃣ 준비
  • StorageClass[^1] 정의
  • Persistence Volume[^2] 정의
  • Persistence Volume Claim[^3] 정의
• 2️⃣ 설정
  • case1, volumeBindingMode = Immediate
  • case2, volumeBindingMode = WaitForFirstConsumer
  • case3, reclaimPolicy Delete
  • case4, reclaimPolicy Retain |
• 3️⃣ 설치
  • SC 생성
  • PV 생성
    • 데이터 디렉토리 생성[^4]
    • 생성
  • PVC 생성
• 4️⃣ 검증
  • case1, volumeBindingMode = Immediate
  • case2, volumeBindingMode = WaitForFirstConsumer
  • case3, reclaimPolicy Delete
  • case4, reclaimPolicy Retain

1️⃣ 준비

StorageClass[^1] 정의

• my-sc-poc.yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-storage1
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
reclaimPolicy: Retain                    
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer  
allowVolumeExpansion: true               
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-storage2
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
reclaimPolicy: Retain                    
volumeBindingMode: Immediate  
allowVolumeExpansion: true               
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-storage3
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
reclaimPolicy: Delete                    
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer  
allowVolumeExpansion: true               

Persistence Volume[^2] 정의

• my-pv-poc.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv1
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-storage1
  hostPath:
    path: /mnt/data1
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv2
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-storage2
  hostPath:
    path: /mnt/data2
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv3
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete  
  storageClassName: local-storage3
  hostPath:
    path: /mnt/data3

Persistence Volume Claim[^3] 정의

• my-pvc-poc.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc1
spec:
  storageClassName: local-storage1
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc2
spec:
  storageClassName: local-storage2
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc3
spec:
  storageClassName: local-storage3
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi      
      

2️⃣ 설정

case1, volumeBindingMode = Immediate

PVC를 생성하면 즉시 PV 바인딩 시도 |

case2, volumeBindingMode = WaitForFirstConsumer

PVC가 연결된 Pod이 스케줄링될 때 PV 생성 및 바인딩 수행 → 노드 지역 고려 가능

case3, reclaimPolicy Delete

PVC 삭제 시 PV도 삭제

case4, reclaimPolicy Retain |

PVC 삭제 후 PV는 남겨둠 (데이터 보존)

3️⃣ 설치

SC 생성

k apply -f my-sc-poc.yaml
storageclass.storage.k8s.io/local-storage1 created
storageclass.storage.k8s.io/local-storage2 created
storageclass.storage.k8s.io/local-storage3 created

k get sc
NAME             PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
local-storage1   kubernetes.io/no-provisioner   Retain          WaitForFirstConsumer   true                   8s
local-storage2   kubernetes.io/no-provisioner   Retain          Immediate              true                   8s
local-storage3   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   true                   8s

PV 생성

데이터 디렉토리 생성[^4]

ssh slave1

sudo mkdir /mnt/data{1..3}

생성

k apply -f my-pv-poc.yaml
persistentvolume/my-pv1 created
persistentvolume/my-pv2 created
persistentvolume/my-pv3 created

k get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                             STORAGECLASS    REASON   AGE
my-pv1   1Gi        RWO            Retain           Available                                                              11m
my-pv2   1Gi        RWO            Retain           Available                                                              12m
my-pv3   1Gi        RWO            Retain           Available                                                              11m

PVC 생성

k apply -f my-pvc-poc.yaml
persistentvolumeclaim/my-pvc1 created
persistentvolumeclaim/my-pvc2 created
persistentvolumeclaim/my-pvc3 created

k get pvc
NAME      STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS     AGE
my-pvc1   Pending                                      local-storage1   17s
my-pvc2   Bound     my-pv2   1Gi        RWO            local-storage2   17s
my-pvc3   Pending                                      local-storage3   17s

4️⃣ 검증

case1, volumeBindingMode = Immediate

pv가 Immediate인 경우 POD 생성 여부와 관계없이 아래 처럼 조건에 맞는 pvc와 Bound 된다.

k get pvc
NAME      STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS     AGE
my-pvc1   Pending                                      local-storage1   17s
my-pvc2   Bound     my-pv2   1Gi        RWO            local-storage2   17s
my-pvc3   Pending  

case2, volumeBindingMode = WaitForFirstConsumer

• pod정의, my-pod-poc.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod1
spec:
  containers:
    - name: app
      image: busybox
      command: ["/bin/sh", "-c", "sleep 3600"]
      volumeMounts:
        - name: my-storage
          mountPath: /data
  volumes:
    - name: my-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-pvc1
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod3
spec:
  containers:
    - name: app
      image: busybox
      command: ["/bin/sh", "-c", "sleep 3600"]
      volumeMounts:
        - name: my-storage
          mountPath: /data
  volumes:
    - name: my-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-pvc3        

• pod 생성

k apply -f my-pod-poc.yaml

pod/my-pod1 created

• PVC 확인
  POD생성과 함께 WaitForFirstConsumer 인 my-pvc1,my-pvc3이 Bound되었다.

k get pvc
NAME      STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS     AGE
my-pvc1   Bound    my-pv1   1Gi        RWO            local-storage1   14m
my-pvc2   Bound    my-pv2   1Gi        RWO            local-storage2   14m
my-pvc3   Bound    my-pv3   1Gi        RWO            local-storage3   14m

case3, reclaimPolicy Delete

• pv 확인

k get pv

NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                             STORAGECLASS     REASON   AGE
my-pv1   1Gi        RWO            Retain           Bound       default/my-pvc1                   local-storage1            8s
my-pv2   1Gi        RWO            Retain           Bound       default/my-pvc2                   local-storage2            8s
my-pv3   1Gi        RWO            Delete           Bound       default/my-pvc3                   local-storage3            8s

StorageClass의 reclaimPolicy: Delete는 동적 프로비저닝(PVC → PV 자동 생성) 을 사용할 때에만 의미가 있다.
즉, PVC가 생성될 때 자동으로 생성되는 PV의 기본 reclaimPolicy를 설정하는 용도이다. 수작업으로 PV를 생성할 때는 PV에 persistentVolumeReclaimPolicy: Delete 처럼 명기되어야 한다.

my-pv3의 RECLAIM POLICY 가 Delete 인 것을 확인할 수 있다.

pod,pvc를 삭제한다.

k delete -f my-pod-poc.yaml
k delete pvc my-pvc1
k delete pvc my-pvc3

k get pvc
NAME      STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS     AGE
my-pvc2   Bound    my-pv2   1Gi        RWO            local-storage2   5m46s

k get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                             STORAGECLASS     REASON   AGE
my-pv1   1Gi        RWO            Retain           Released    default/my-pvc1                   local-storage1            5m53s
my-pv2   1Gi        RWO            Retain           Bound       default/my-pvc2                   local-storage2            5m53s
my-pv3   1Gi        RWO            Delete           Failed      default/my-pvc3                   local-storage3            5m53s

local 볼륨은 보통 reclaimPolicy: Retain으로 써야 한다. local 볼륨은 수동으로 생성되는 로컬 디스크 경로 기반이다 (/mnt/data 등). 이로 인해 보안/안정성 문제로 Kubernetes는 노드의 로컬 파일시스템을 자동으로 삭제할 수 없다.

꼭 자동 삭제를 확인하고 싶다면 노드 마운트 경로를 /mnt/data 대신에 /tmp/data 형태로 사용하면 된다. 이 상태에서 같은 과정을 반복하면 아래처럼 pvc 삭제와 동시에 pv가 삭제된다.

k get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                             STORAGECLASS     REASON   AGE
my-pv1   1Gi        RWO            Retain           Released    default/my-pvc1                   local-storage1            66s
my-pv2   1Gi        RWO            Retain           Bound       default/my-pvc2                   local-storage2            66s

case4, reclaimPolicy Retain

위 과정에서 Delete 상태의 PV가 PVC삭제와 동시에 없어졌지만, Retain상태인 my-pv1은 남아 있음을 확인할 수 있다.

참고

[^1]: StorageClass는 Kubernetes에서 동적 프로비저닝을 가능하게 해주는 리소스이다.사용자가 PVC(PersistentVolumeClaim)를 만들면, PVC가 참조하는 StorageClass에 따라 알맞은 PV가 자동으로 생성된다.스토리지 클래스 개요
[^2]: Kubernetes에서 PersistentVolume (PV) 는 클러스터 내에서 데이터를 영구적으로 저장할 수 있도록 지원하는 자원이다. 일반적인 Kubernetes Pod는 생성과 삭제가 반복되므로, Pod와는 수명이 다르고 독립적인 저장소가 필요할 때 PV를 사용한다.PV 개요
[^3]: Kubernetes에서 PVC (PersistentVolumeClaim) 는 사용자가 원하는 스토리지 자원을 요청하는 객체다. 쉽게 말해, 사용자가 "나 5Gi 크기의 볼륨이 필요해!"라고 Kubernetes에 요청하는 방식이다.PVC 개요
[^4]: 모든 노드에 폴더 생성이 필요하다. 수고를 덜기 위해 데몬을 이용하는 방법이 있다. 프로비저닝 데몬셋