Kubernetes Volumes

기초 용어

• Drive: 저장 장치
• Volume: Logical한 Drive. Drive를 논리적으로 쪼개서 만들어짐. Kubernetes에서 컨테이너가 데이터를 읽고 쓸 수 있는 공간
  • Pod 중에서 어떤 것은 Storage가 필요할 수도 있다. 
    
    • => Storage를 이용 가능하게 Pod에 Volume을 붙여준다. (Mount Volume)
  • Pod는 하나 이상의 Container로 구성되어 있고, 이 컨테이너들 간에 데이터를 주고 받으려면, Volume을 사용해 Storage를 연결해야 한다. 

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emptyDir, hostPath

• emptyDir
  
  • 임시적인 Volume. 캐시나 로그 등 임시 데이터를 저장하는데 쓰인다.
  • Pod가 죽었다가 살아나면 사라진다.
• hostPath
  • Pod 내에 Volume을 만드는게 아니라, Node의 파일 시스템을 볼륨으로 만들어서 이것을 Pod(Container)에 마운트 시켜주는 것이다.
    • Node의 Life Cycle에 영향을 받는다.
      • Node가 죽었다 살아나면 사라진다.
• 그래서 보통 Remote Storage를 사용해서, 더 안정적인 PV와 PVC, StorageClass를 사용한다.

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Storage Requirement

• Storage는 Pod의 Life Cycle에 영향을 받지 않아야 한다.
• Storage는 모든 Node에서 접근 가능해야 한다.
  • Pod를 Deploy할 때, scheduler가 어느 노드에 돌릴지 결정하니까.
  • Pod가 죽었다가 살아날 때 같은 Node에서 실행되는게 아니니까.
• Storage는 Cluster가 crash가 나도 살아남아야 한다.
  • Pod가 동작하는 Cluster 말고 다른 곳에 있어야 한다.
  • Pod와 Storage는 다른 곳에 두어야 한다. 

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PersistentVolume, PersistentVolumeClaim

• 엔지니어가 PV를 만들면, Volume 사용자가 PVC로 PV를 사용하겠다고 한다.
• PersistentVolume은 어느 namespace에도 속해있으면 안된다. 모든 노드가 접근 가능해야 하니까.
• PersistentVolumeClaim은 그것을 사용할 Pod와 같은 네임스페이스에 있어야 한다.
• PVC에서 사용자는 필요한 스토리지의 크기와 접근 방식을 명시하면, K8S가 알아서 적절한 PV와 연결해준다. 
• PVC는 PV와 연결되어야만 사용할 수 있다.

# PV yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test-pv-3
spec:
  capacity:
    storage: 3Gi
  accessModes:
  -ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  local:
    path: /tmp
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      -matchExpressions:
         key: kubernetes.io/hostname
         operator: In
         value: 
           hostname

 

# PVC yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc-2
  namespace: a
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
  accessModes:
  -ReadWriteOnce

 

# Pod yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod-a
  namespace: a
spec:
  containers:
  -name: test-container
   image: kubetm/init
   volumeMounts:
     name: test-pvc
     mountPath: /test
  volumes:
    name: test-pvc
    persistentVolumeClaim:
    -claimName: test-pvc-2

• volumeMounts:
  • mountPath:
    
    • 이를 통해 container가 volume을 갖게 된다.

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StorageClass

PVC를 만들었는데 적절한 PV가 없으면 PVC를 사용하지 못함. 그러면 엔지니어가 PV를 빨리 만들어야 하는데, 이는 너무 번거롭고 비효율적임. 그래서 PVC를 만들면 동적으로 PV가 만들어지게 하는 것이 StorageClass.

 

# StorageClass yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: storage-class-name
provisoner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  type: io1
  iopsPerGB: "10"
  fsType: ext4

 

# PVC yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
spec:
  accessModes:
   -ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: storage-class-name

PVC의 storageClassName 필드에 미리 만들어둔 StorageClass의 name을 적어 동적으로 요청한다.

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Secret, ConfigMap

• 이 두가지는 누구나 써야하는, 무조건 있어야 하는 특별한 용도의 Volume이다.
• Secret과 ConfigMap은 만들지 않아도 자동으로 존재한다.
• Secret
  • 민감한 데이터를 저장하고 관리하는 데 사용된다.
  • 예를 들어, 패스워드, API 키, 인증서 같은 데이터를 Secret에 저장하여, 애플리케이션이 안전하게 해당 데이터를 참조할 수 있게 한다.
  • Secret은 일반적으로 base64로 인코딩되며, 클러스터 내에서 접근 제어를 통해 보호된다.
• ConfigMap
  • 민감하지 않은 설정 데이터를 저장하는 데 사용된다.
  • 예를 들어, 환경 변수, 구성 파일, 커맨드라인 옵션 등을 관리할 수 있으며, 애플리케이션이 이를 참조하여 동작 방식을 제어할 수 있다.