[k8s tutorials] 볼륨(PV/PVC) 사용하기 Configure a Pod to Use a Volume for Storage

Configure a Pod to Use a Volume for Storage

https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-volume-storage/

what is Volume ?

컨테이너 파일 시스템은 컨테이너가 살아있는 동안만 존재한다.

컨테이너를 실행시키면, 컨테이너 내부에 디스크가 존재하는데, 이 디스크에 저장된 내용은 컨테이너가 죽으면 데이터가 날라가는 휘발성 구조이다. 따라서 컨테이너가 종료되고 재시작할 때, 파일 시스템 변경사항이 손실된다.

컨테이너와 독립적이며 보다 일관된 스토리지를 위해 사용자는 볼륨을 사용할 수 있다.

이는 레디스(Redis)와 같은 키-값 저장소나 데이터베이스와 같은 스테이트풀 애플리케이션에 매우 중요하다.

and more, what is PV/PVC ?

기본적으로 Volume 은 파드의 라이프 사이클을 따른다. 즉, 파드 생성 시 만들어지고, 삭제 시 함께 삭제된다. (일시적인 데이터만 관리하는 것을 권장)

이를 보완하기 위해 데이터의 영속성을 보장하기 위한 스토리지인 Persistant Volume(PV) 를 사용한다. PV 는 파드 라이프사이클과 독립적이며 재시작, 재스케줄링이나 파드를 삭제할 때에도 데이터를 보존한다.

퍼시스턴트볼륨(PV)는 관리자가 수동으로 프로비저닝한 클러스터나 쿠버네티스 스토리지클래스를 이용해 동적으로 프로비저닝된 저장소의 일부이다.

퍼시스턴트볼륨클레임(PVC)은 PV로 충족할 수 있는 사용자에 의한 스토리지 요청이다.

(Persistant Volume(PV) 생성 -> Persistant Volume Claim(PVC) 생성 -> PV 연결 -> Pod 생성 시 PVC 마운팅)

https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/storage/persistent-volumes/

Hands-on

목표:

• 스토리지의 볼륨을 사용하는 파드 구성
• 생성한 파드를 kill 한 후 재기동 하였을 때, 데이터가 유지되는지 확인

실습

1. 파드에 볼륨 구성

emptyDir 유형으로 파드를 생성한다.

cf) emptyDir

emptyDir은 Pod가 사라지면 볼륨도 같이 삭제되는 임시 볼륨의 성격을 가지고 있고, Pod가 실행되는 디스크의 공간에 볼륨 마운트를 하게 된다.

이러한 이유로 Life cycle이 컨테이너가 아닌, Pod 단위로 되어있어서 컨테이너가 어떠한 문제로 삭제되어도 Pod는 실행중이므로 데이터는 emptyDir에 의해 보관되며, Pod가 삭제되는 순간 emptyDir로 보관중이던 모든 데이터는 삭제 됩니다.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis
    volumeMounts:           # 컨테이너 안에 마운트 할 경로 설정
    - name: redis-storage
      mountPath: /data/redis
  volumes:
  - name: redis-storage
    emptyDir: {}

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/redis.yaml

파드의 상태를 계속 지켜보기 위해 아래 명령어를 띄워두고, 새 터미널에서 실습을 계속한다.

kubectl get pod redis --watch

2. 파일 생성 & 파드 강제 kill

실행중인 파드 컨테이너의 셸로 접근하여, /data/redis 경로에 파일을 생성한다.

kubectl exec -it redis -- /bin/bash
root@redis:/data# cd /data/redis/
root@redis:/data/redis# echo Hello > test-file

셸에서 실행 중인 프로세스 목록을 확인한다.

root@redis:/data/redis# apt-get update
root@redis:/data/redis# apt-get install procps
root@redis:/data/redis# ps aux
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
redis        1  0.1  0.1  33308  3828 ?        Ssl  00:46   0:00 redis-server *:6379
root        12  0.0  0.0  20228  3020 ?        Ss   00:47   0:00 /bin/bash
root        15  0.0  0.0  17500  2072 ?        R+   00:48   0:00 ps aux

위와 같이 프로세스 목록을 확인 후, redis 프로세스를 죽여보자.

root@redis:/data/redis# kill <pid>

kubectl get pod redis --watch 를 띄워놓은 터미널에 들어가보면,

Redis 파드가 restartPolicy:Always 로 생성되어 있기 때문에, redis 컨테이너가 죽은 뒤 자동으로 다시 생성된다.

NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis   1/1     Running   0          82s
redis   0/1     Completed   0          98s
redis   1/1     Running     1          101s

3. 파일 손실 여부 확인

재시작된 컨테이너의 셸에 접근하여, /data/redis 경로에 파일이 여전히 존재하는지 확인한다.

kubectl exec -it redis -- /bin/bash
root@redis:/data/redis# cd /data/redis/
root@redis:/data/redis# ls
test-file

References.