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在Docker的设计实现中，容器中的数据是临时的，即当容器被销毁时，其中的数据将会丢失。如果需要持久化数据，需要使用Docker数据卷挂载宿主机上的文件或者目录到容器中。在K8S中，当Pod重建的时候，数据是会丢失的，K8S也是通过数据卷挂载来提供Pod数据的持久化的。K8S数据卷是对Docker数据卷的扩展，K8S数据卷是Pod级别的，可以用来实现Pod中容器的文件共享。

支持的类型

EmptyDir

HostPath

GCE PersistentDisk

AWS ElasticBlock Store

NFS

iSCSI

Flocker

GlusterFS

RBD

Git Repo

Secret

PersistentVolume Claim

Downward API

本地数据卷

EmptyDir、HostPath这两种类型的数据卷，只能用于本地文件系统。本地数据卷中的数据只会存在于一台机器上，所以当Pod发生迁移的时候，数据便会丢失。该类型Volume的用途是：Pod中容器间的文件共享、共享宿主机的文件系统。

EmptyDir

如果Pod配置了EmpyDir数据卷，在Pod的生命周期内都会存在，当Pod被分配到Node上时，会在Node上创建EmptyDir数据卷，并挂载到Pod的容器中。只要Pod存在，EmpyDir数据卷都会存在（容器删除不会导致EmpyDir数据卷丟失数据），但是如果Pod的生命周期终结（Pod被删除），EmpyDir数据卷也会被删除，并且永久丢失。

EmpyDir数据卷非常适合实现Pod中容器的文件共享。Pod的设计提供了一个很好的容器组合的模型，容器之间各司其职，通过共享文件目录来完成交互，比如可以通过一个专职日志收集容器，在每个Pod中和业务容器中进行组合，来完成日志的收集和汇总。

HostPath

HostPath数据卷允许将容器宿主机上的文件系统挂载到Pod中。如果Pod需要使用宿主机上的某些文件，可以使用HostPath。

网络数据卷

K8S提供了很多类型的数据卷以集成第三方的存储系统，包括一些非常流行的分布式文件系统，也有在IaaS平台上提供的存储支持，这些存储系统都是分布式的，通过网络共享文件系统，因此我们称这一类数据卷为网络数据卷。

网络数据卷能够满足数据的持久化需求，Pod通过配置使用网络数据卷，每次Pod创建的时候都会将存储系统的远端文件目录挂载到容器中，数据卷中的数据将被永久保存，即使Pod被删除，只是除去挂载数据卷，数据卷中的数据仍然保存在存储系统中，且当新的Pod被创建时，仍是挂载同样的数据卷。网络数据卷包含以下几种：NFS、iSCISI、GlusterFS、RBD（Ceph Block Device）、Flocker、AWS Elastic Block Store、GCE Persistent Disk

Persistent Volume和PersistentVolume Claim

概念

存储管理跟计算管理是两个不同的问题。理解每个存储系统是一件复杂的事情，特别是对于普通用户来说，有时并不需要关心各种存储实现，只希望能够安全可靠地存储数据。

为了简化对存储调度，K8S对存储的供应和使用做了抽象，以API形式提供给管理员和用户使用。要完成这一任务，引入了两个新的API资源：Persistent Volume（持久卷，以下简称PV）和Persistent Volume Claim（持久卷申请，以下简称PVC）。

PV是集群中的一块网络存储，跟Node一样，也是集群的资源。PV跟Volume(卷)类似，不过会有独立于Pod的生命周期。由系统管理员配置创建的一个数据卷（目前支持HostPath、GCE Persistent Disk、AWS Elastic Block Store、NFS、iSCSI、GlusterFS、RBD），它代表了某一类存储插件实现。

PVC是用户的一个请求，跟Pod类似。Pod消费Node的资源，PVC消费PV的资源。Pod 能够申请特定的资源（CPU和内存）；PVC能够申请特定的尺寸和访问模式（例如可以加载一个读写，以及多个只读实例），而无须感知后端的存储实现。

生命周期

PV是集群的资源。PVC是对这一资源的请求，也是对资源的所有权的检验。PV和PVC 之间的互动遵循如下的生命周期。

供应

集群管理员会创建一系列的PV。这些PV包含了为集群用户提供的真实存储资源。可利用 K8S API来消费。

绑定

用户创建一个包含了容量和访问模式的持久卷申请。Master会监听PVC的产生，并尝试根据请求内容查找匹配的PV，并把PV和PVC进行绑定。用户能够获取满足需要的资源，并且在使用过程中可能超出请求数量。

如果找不到合适的卷，这一申请就会持续处于非绑定状态，一直到出现合适的PV。例如一个集群准备了很多的50G大小的持久卷，（虽然总量足够）也是无法响应100G的申请的，除非把100G的PV加入集群。

使用

Pod把申请作为卷来使用。集群会通过PVC查找绑定的PV，并Mount给Pod。对于支持多种访问方式的卷，用户在使用 PVC 作为卷的时候，可以指定需要的访问方式。

一旦用户拥有了一个已经绑定的PVC，被绑定的PV就归该用户所有了。用户的Pods能够通过在Pod的卷中包含的PVC来访问他们占有的PV。

释放

当用户完成对卷的使用时，就可以利用API删除PVC对象了，而且他还可以重新申请。删除PVC后，对应的卷被视为“被释放”，但是这时还不能给其他的PVC使用。之前的PVC数据还保存在卷中，要根据策略来进行后续处理。

回收

PV的回收策略向集群阐述了在PVC释放卷时，应如何进行后续工作。目前可以采用三种策略：保留，回收或者删除。保留策略允许重新申请这一资源。在持久卷能够支持的情况下，删除策略会同时删除持久卷以及AWS EBS/GCE PD或者Cinder卷中的存储内容。如果插件能够支持，回收策略会执行基础的擦除操作（rm -rf /thevolume/*），这一卷就能被重新申请了。

例子

持久卷

每个PV包含一个spec，用于描述该卷的规格和状态。

apiVersion: v1

 kind: PersistentVolume

 metadata:

   name: pv0003

 spec:

   capacity:

     storage: 5Gi

   accessModes:

     - ReadWriteOnce

   persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle

   nfs:

     path: /tmp

     server: 172.17.0.2

Capacity（容量）

一般来说，PV会指定存储容量。这里需要使用PV的capcity属性。

目前存储大小是唯一一个能够被申请的指标。

Access Modes（访问模式）

只要资源提供者支持，持久卷能够被用任何方式加载到主机上。每种存储都会有不同的能力，每个PV的访问模式也会被设置成为该卷所支持的特定模式。例如NFS能够支持多个读写客户端，但某个NFS PV可能会在服务器上以只读方式使用。每个PV都有自己的一系列的访问模式，这些访问模式取决于PV的能力。

访问模式的可选范围如下：

ReadWriteOnce：该卷能够以读写模式被加载到一个节点上。

ReadOnlyMany：该卷能够以只读模式加载到多个节点上。

ReadWriteMany：该卷能够以读写模式被多个节点同时加载。

在 CLI 下，访问模式缩写为：

RWO：ReadWriteOnce

ROX：ReadOnlyMany

RWX：ReadWriteMany

重要！一个卷不论支持多少种访问模式，同时只能以一种访问模式加载。例如一个 GCEPersistentDisk既能支持ReadWriteOnce，也能支持ReadOnlyMany。

Recycling Policy（回收策略）

当前的回收策略可选值包括：

Retain-人工重新申请

Recycle-基础擦除（“rm-rf /thevolume/*”）

Delete-相关的存储资产，例如AWSEBS或GCE PD卷一并删除。

目前，只有NFS和HostPath支持Recycle策略，AWSEBS、GCE PD支持Delete策略。

阶段（Phase）

一个卷会处于如下阶段之一：

Available：可用资源，尚未被绑定到PVC上

Bound：该卷已经被绑定

Released：PVC已经被删除，但该资源尚未被集群回收

Failed：该卷的自动回收过程失败。

CLI 会显示绑定到该 PV 的 PVC。

持久卷申请

kind: PersistentVolumeClaim

apiVersion: v1

metadata:

 name: myclaim

spec:

 accessModes:

    -ReadWriteOnce

 resources:

   requests:

     storage: 8Gi

访问模式

PVC使用跟PV一致的访问模式。

资源

PVC跟Pod一样可以请求特定数量的资源。在这里的请求内容就是存储（storage）。Resource Model 文中提到的内容对 PV 和 PVC 同样适用。

PVC卷

Pod能够借助PVC来访问存储。PVC必须跟Pod处于同一个命名空间。集群找到Pod命名空间中的PVC，然后利用PVC获取到背后的PV。这个卷就会被加载到主机上，让Pod可以使用。

kind: Pod

apiVersion: v1

metadata:

 name: mypod

spec:

 containers:

    -name: myfrontend

     image: dockerfile/nginx

     volumeMounts:

     - mountPath: "/var/www/html"

       name: mypd

 volumes:

    -name: mypd

     persistentVolumeClaim:

       claimName: myclaim

信息数据卷

K8S中有一些数据卷，主要用来给容器传递配置信息，称之为信息数据卷，比如Secret（处理敏感配置信息，密码、Token等）、Downward API（通过环境变量的方式告诉容器Pod的信息）、Git Repo（将Git仓库下载到Pod中），都是将Pod的信息以文件形式保存，然后以数据卷方式挂载到容器中，容器通过读取文件获取相应的信息。