Kubernetes 永続化ボリューム(PV,PVC)周りのまとめ

個人的に勘違いしていたこと

PVCを作るときに、PVを指定するものだと思っていたが、PVCの設定に、PVを指定する場所は基本的にはない。

PVCを作成すると、k8s は、適切なサイズのPVを見つけてPVCに割り当ててくれます。

Persistent Volume（PV）

Kubernetesクラスター内でストレージを提供するためのリソースです。PVは、クラスター管理者によって事前にプロビジョニングされ、クラスター内のノードや外部ストレージシステム（例えば、NFS、iSCSI、クラウドストレージなど）にバインドされます。PVは、Podが再スケジュールされたり、削除されたりしてもデータが失われないようにするための持続的なストレージを提供します。

PVC

PVとPVCの関係は、ストレージの提供者（PV）と要求者（PVC）の関係です。PVCが作成されると、Kubernetesは対応するPVを探し、要件を満たすPVを見つけた場合、それをPVCにバインドします。このバインディングにより、PVCが指定されたストレージをPodに提供することができます。

PV, PVC の一覧取得

# kubectl get pv,pvc -A
NAME                                CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                     STORAGECLASS      VOLUMEATTRIBUTESCLASS   REASON   AGE
persistentvolume/microai-pv         50Gi       RWX            Retain           Bound    default/microai-pvc       microai-storage   <unset>                          16d
persistentvolume/microai-redis-pv   1Gi        RWX            Retain           Bound    redis/microai-redis-pvc   microai-storage   <unset>                          15d

NAMESPACE   NAME                                      STATUS   VOLUME             CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS      VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
default     persistentvolumeclaim/microai-pvc         Bound    microai-pv         50Gi       RWX            microai-storage   <unset>                 16d
redis       persistentvolumeclaim/microai-redis-pvc   Bound    microai-redis-pv   1Gi        RWX            microai-storage   <unset>                 15d

STATUS

Available: PVが利用可能で、まだPVCにバインドされていない状態。
Bound: PVがPVCにバインドされている状態。
Released: PVCが削除されたが、PVがまだリリースされていない状態。
Failed: PVに何らかのエラーが発生している状態。

CLAIMフィールド

このフィールドはPVにバインドされているPVCを示します。ここにバインドされているPVCの名前空間と名前が表示されます。

詳細取得

PV

# kubectl describe pv microai-pv
Name:            microai-pv
Labels:          <none>
Annotations:     pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers:      [kubernetes.io/pv-protection]
StorageClass:    microai-storage
Status:          Bound
Claim:           default/microai-pvc
Reclaim Policy:  Retain
Access Modes:    RWX
VolumeMode:      Filesystem
Capacity:        50Gi
Node Affinity:   <none>
Message:         
Source:
    Type:      NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod)
    Server:    100.64.1.114
    Path:      /srv/nfs/share
    ReadOnly:  false
Events:        <none>

PVC

# kubectl describe pvc microai-pvc -n default
Name:          microai-pvc
Namespace:     default
StorageClass:  microai-storage
Status:        Bound
Volume:        microai-pv
Labels:        <none>
Annotations:   pv.kubernetes.io/bind-completed: yes
Finalizers:    [kubernetes.io/pvc-protection]
Capacity:      50Gi
Access Modes:  RWX
VolumeMode:    Filesystem
Used By:       <none>
Events:        <none>

作成

PV (hostPath)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: {{好きな名前}}-pv
spec:
  capacity:
    storage: {{好きなサイズ}}Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: {{好きなパス(ex:/mnt/data)}}

PV (NFS)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: {{好きな名前}}-pv
spec:
  capacity:
    storage: {{好きなサイズ}}Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    server:    {{NFSのIP(ex:100.64.1.114)}}
    path:      {{NFSのパス(ex:/srv/nfs/share)}}

PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: {{好きな名前}}-pvc
spec:
  accessModes:
    - {{アクセスモード(ex:ReadWriteMany)}}
  resources:
    requests:
      storage: {{好きなサイズ}}Gi
  volumeName: {{PVの名前}}

accessModes

ストレージのアクセスモード。主に以下の3つがある

ReadWriteOnce (RWO): 1つのノードから読み書きできる。
ReadOnlyMany (ROX): 複数のノードから読み取りのみ可能。
ReadWriteMany (RWX): 複数のノードから読み書き可能。

削除関連

PVの削除

# kubectl delete pv {{PV名}}
persistentvolume "xxxxxx" deleted

PVCの削除

# kubectl delete pvc {{PVC名}} -n {{ネームスペース}}
persistentvolumeclaim "xxxxxx" deleted

ストレージクラス (storageclass)

一覧表示

# kubectl get storageclass
NAME              PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
microai-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  16d

デフォルトにする

# kubectl patch storageclass microai-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'
storageclass.storage.k8s.io/microai-storage patched

# kubectl get storageclass
NAME                        PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
microai-storage (default)   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  16d

(default) がついていればOK

デフォルトを解除する

# kubectl patch storageclass microai-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":null}}}'
storageclass.storage.k8s.io/microai-storage patched

# kubectl get storageclass
NAME              PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
microai-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  16d