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[Kubernetes] volume 정리 (PV, PVC) 2024.08.11 1

[Kubernetes] volume 정리 (PV, PVC)

모달 2024. 8. 11. 19:09

2024. 8. 11. 19:09

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Volume

PV / PVC

PV(PersistentVolume) : 데이터를 저장할 볼륨. 볼륨을 생성하고 이를 클러스터에 등록한 것
- 볼륨 그 자체
PVC(PersistentVolumeClaim) : 필요한 저장 공간·RW모드 등 요청사항을 기술한 명세로서 PV에 전달하는 요청. PV와 바인딩을 하는 목적으로 사용
- 사용자가 PV에 하는 요청 (e.g. 사용하고 싶은 용량은 얼마인지, 읽기/쓰기는 어떤 모드로 설정하고 싶은지 )

개념

영속성을 보장할 수 없는 파드에 데이터를 저장할 경우 언제든 데이터가 사라질 가능성 존재

따라서 파드의 생명주기와 무관하게 저장이 유지되는 데이터 저장소가 필요한데 이런 요구사항을 만족하기 위한 개념이 PV(PersistentVolume)와 PVC(PersistentVolumeClaim)

쿠버네티스 볼륨을 파드에 직접 할당하는 방식이 아니라 중간에 PVC를 두어 파드와 파드가 사용할 스토리지를 분리

이런 구조는 파드 각각의 상황에 맞게 다양한 스토리지를 사용할 수 있게 함

클라우드 서비스를 사용할 때는 본인이 사용하는 클라우드 서비스에서 제공해주는 볼륨 서비스를 사용할 수도 있고, 직접 구축한 스토리지를 사용할 수도 있음

이렇게 다양한 스토리지를 PV로 사용할 수 있지만 파드에 직접 연결하는 것이 아니라 PVC를 거쳐서 사용하므로 파드는 어떤 스토리지를 사용하는지 신경 쓰지 않아도 됨

라이프사이클

프로비저닝 -> 바인딩 -> 사용 -> 반환

프로비저닝 (Provisioning): PV를 만드는 단계

프로비저닝 방법에는 두 가지 존재

정적(static): PV를 미리 만들어 두고 사용하는 방법
동적(dynamic): 요청이 있을 때 마다 PV를 만드는 방법

정적(static) 프로비저닝

미리 적정 용량의 PV를 만들어 두고 사용자의 요청이 있으면 미리 만들어둔 PV를 할당
사용할 수 있는 스토리지 용량에 제한이 있을 때 유용
사용하도록 미리 만들어 둔 PV의 용량이 100GB라면 150GB를 사용하려는 요청들은 실패합니다. 1TB 스토리지를 사용하더라도 미리 만들어 둔 PV 용량이 150GB 이상인 것이 없으면 요청이 실패

동적(dynamic) 프로비저닝

사용자가 PVC를 거쳐서 PV를 요청했을 때 생성해서 제공
사용자가 원하는 용량만큼을 생성해서 사용 가능

바인딩 (Binding): 프로비저닝으로 만든 PV를 PVC와 연결하는 단계

PVC에서 원하는 스토리지의 용량과 접근방법을 명시해서 요청하면 거기에 맞는 PV가 할당

PVC에서 원하는 PV가 없다면 요청은 실패
PVC는 원하는 PV가 생길 때까지 대기하다가 바인딩

PV와 PVC의 매핑은 1대1 관계

사용 (Using): PVC는 파드에 설정되고 파드는 PVC를 볼륨으로 인식해서 사용

할당된 PVC는 파드를 유지하는 동안 계속 사용하며 시스템에서 임의로 삭제할 수 없음

Storage Object in Use Protection (사용 중인 스토리지 오브젝트 보호)

반환 (Reclaiming): 사용이 끝난 PVC는 삭제되고 PVC를 사용하던 PV를 초기화(reclaim)하는 과정

초기화 정책은 3가지 존재

Retain: PV를 그대로 보존
Delete: PV를 삭제하고 연결된 외부 스토리지 쪽의 볼륨도 삭제
Recycle: PV의 데이터들을 삭제하고 다시 새로운 PVC에서 PV를 사용

생성

PV

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: sample-pv
spec:
  capacity:
    storage: 100Mi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  hostPath:
    path: "/pv/log"
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

capacity : 볼륨 크기

accessModes : 볼륨 RW 모드

ReadWriteOnce : 하나의 노드에서만 RW 가능
ReadOnlyMany : 여러 노드에서 R 가능
ReadWriteMany : 여러 노드에서 RW 가능

persistentVolumeReclaimPolicy : PV 릴리즈(사용 종료) 시 볼륨에 저장된 데이터 삭제 옵션

Retain : PVC가 삭제되어도 PV(볼륨)의 데이터를 보존. 하지만 해당 PV를 다른 PVC가 사용하지 못하고, 재사용하기 위해서는 수동으로 PV를 반환해야 함
Delete : PVC가 삭제되면 PV(볼륨)의 데이터를 비롯해 PV(볼륨) 자체를 삭제
Recycle : PVC가 삭제되면 PV(볼륨)의 데이터만 삭제하고 볼륨 자체는 보존하여 곧바로 다른 PVC에 사용 가능. 하지만 현재는 deprecated되어 사용을 권하지 않음

PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: sample-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 50Mi
  storageClassName: ''

accessModes : 사용하고자 하는 PV의 accessModes와 동일한 옵션을 사용해야 bound 가능

requests : 사용을 원하는 볼륨의 요구조건을 명시

storage : 사용하고자 하는 최소한의 크기로서 명시한 용량보다 큰 PV도 상관 없음

storageClassName: ' ' : 미리 생성한 PV들 (정적 프로비저닝 한) 안에서 가능한 PV를 바인딩하겠다는 뜻

확인

목록 및 상태 확인:

pv: kubectl get persistentvolume
pvc: kubectl get persistentvolumeclaims

세부 정보:

pv, pvc: kubectl describe persistentvolume [PV-이름] | [PVC-이름]

마운트

볼륨 마운트

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: webapp
spec:
  containers:
  - name: webapp
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: log-vol
      mountPath: "/log"
  volumes:
  - name: log-vol
    hostPath:
      path: "/var/log/webapp"

PVC 마운트

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: webapp
spec:
  containers:
  - name: webapp
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: log-vol
      mountPath: "/log"
  volumes:
  - name: log-vol
    persistentVolumeClaim:
      claimName: sample-pvc

Reference