09-持久化存储

# 核心心智模型

1.PV (PersistentVolume - 持久卷) = 墙上的插座

• 角色： 由**集群管理员（Admin）**提前建好。
• 本质： 它是真实的底层存储资源（比如一块 50G 的 NFS 网络硬盘，或云上的 EBS 盘）。插座建好后，它就在那里，里面有电，等待被使用。

2.PVC (PersistentVolumeClaim - 持久卷声明) = 电器的插头

• 角色： 由**开发人员（Developer/User）**提出申请。
• 本质： 它是对存储的“需求清单”。比如声明：“我需要一个 10G 容量、能读能写的插座”。

3.Binding (绑定) = 插头插进插座

• 机制： Kubernetes 内部有一个控制器，会不断寻找还没有插电的插头（Pending PVC），然后去墙上找一个容量满足要求、访问模式匹配的空闲插座（Available PV），把它们死死绑定在一起（Bound）。

4.Pod = 电器

• 本质： 带着插头（PVC）的电器。只要插头有电，电器就能工作；电器坏了扔掉（Pod 被删除），插座里的电（PV 里的数据）依然存在！

# 实验目标

验证“电器毁灭，数据永存”

因为没有外部 NFS 服务器，这里使用 hostpath（直接使用宿主机的本地硬盘）来模拟这个过程。

# 实验过程

# 阶段一：管理员在墙上打一个插座 (创建 PV)

1. 创建 PV 定义文件 pv.yaml 我们将划出一块 1Gi 的空间，访问模式设为 ReadWriteOnce（最常用的单节点读写模式）。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data" # 借用节点本地的这个目录作为底层存储

2. 部署并观察插座状态

kubectl apply -f pv.yaml
kubectl get pv

预期输出： 状态显示为 Available。插座已经通电，随时可以使用。

---

# 阶段二：开发者拿着插头来找插座 (创建 PVC)

1. 创建 PVC 定义文件 pvc.yaml 开发者不知道底层是 hostPath 还是 NFS，他只提需求：我需要 500Mi 的空间。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 500Mi # 需求小于插座提供的 1Gi，可以匹配！

2. 部署并见证“牵手”成功

kubectl apply -f pvc.yaml
kubectl get pvc
kubectl get pv

预期输出： 你的 PVC 状态会瞬间从 Pending 变成 Bound，PV 的状态也会变成 Bound。此时，插头已经牢牢插进插座了！

---

# 阶段三：电器插上电源开始工作 (Pod 挂载 PVC)

1. 创建 Pod 文件 pod-storage.yaml 注意看 YAML 中的两段对应关系：先声明使用哪个插头（volumes），再决定把插头接到电器的哪个部位（volumeMounts）。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: storage-pod
spec:
  volumes:
    - name: data-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: test-pvc  # 1. 声明：我要用刚才建好的那个插头 (PVC)
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html" # 2. 挂载：把外部存储接到 Nginx 的网页目录下
          name: data-volume

2. 部署电器

kubectl apply -f pod-storage.yaml
kubectl get pod storage-pod -o wide

(注意看它被调度到了哪个节点，假设是 node1)

---

# 阶段四：终极测试（毁灭与重生）

现在我们要往里面写数据，然后把 Pod 删掉，看看数据还在不在。

1. 往持久化存储里写入一段文字

kubectl exec storage-pod -- sh -c 'echo "Hello Persistent Storage! CKA is easy!" > /usr/share/nginx/html/index.html'

2. 验证写入成功

kubectl exec storage-pod -- cat /usr/share/nginx/html/index.html

3. ⚡ 毁灭电器（删除 Pod）⚡

kubectl delete pod storage-pod

此时，电器灰飞烟灭。如果是普通 Pod，数据已经死无全尸了。

4. 重新买一个同款电器（重建 Pod） 完全不需要修改刚才的 YAML，直接原样再拉起一个 Pod：

kubectl apply -f pod-storage.yaml

5. 见证奇迹：数据重生 等 Pod 运行起来后，再次查看里面的文件：

kubectl exec storage-pod -- cat /usr/share/nginx/html/index.html

你依然会看到那句 “Hello Persistent Storage! CKA is easy!”

# 清理战场

拔掉插头之前，必须先销毁电器。否则 PVC 会陷入 Terminating 卡死状态（Kubernetes 的自我保护机制）。

## 1. 删电器
kubectl delete -f pod-storage.yaml
## 2. 拔插头
kubectl delete -f pvc.yaml
## 3. 拆插座
kubectl delete -f pv.yaml

## （可选）去节点上把刚才生成的物理文件删掉
## rm -rf /mnt/data