PV/PVC 存储与动态供给

摘要：本文用「PVC 是申请单、PV 是实际磁盘、StorageClass 是自动发货的工厂」这个比喻讲清存储三件套，演示动态供给的完整流程、访问模式选择以及 PVC 卡在 Pending 时的排查。

适用环境

• 可用 K8s 集群（≥1 节点）
• 集群已部署 CSI 驱动（云厂商盘、NFS、Ceph 等均可）
• kubectl 可用

操作步骤

一、三个概念的关系

对象	是谁创建	作用
PersistentVolume (PV)	管理员，或 StorageClass 自动	集群里的一块实际存储
PersistentVolumeClaim (PVC)	用户/应用	对存储的申请（容量、访问模式）
StorageClass (SC)	管理员	定义「怎么造 PV」的模板

流程：Pod 引用 PVC → PVC 找匹配 PV；若无可匹配 PV 且指定了 StorageClass → CSI 驱动自动创建 PV → 绑定 → 挂载。

二、查看集群已有的 StorageClass

kubectl get sc
kubectl describe sc <storageclass名>
kubectl get pv
kubectl get pvc -A

三、创建 PVC（动态供给）

apiVersion: v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-client
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
parameters:
  archiveOnDelete: "false"
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: Immediate
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: app-data
spec:
  storageClassName: nfs-client
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

kubectl apply -f pvc.yaml
kubectl get pvc app-data -w      # 直到 STATUS 变 Bound
kubectl get pv                   # 自动生成的 PV

四、Pod 使用 PVC

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:alpine
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
    - name: data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: app-data

五、访问模式怎么选

模式	缩写	含义
ReadWriteOnce	RWO	单节点读写（最常用）
ReadOnlyMany	ROX	多节点只读
ReadWriteMany	RWX	多节点读写（需 NFS/CephFS 等支持）
ReadWriteOncePod	RWOP	单 Pod 读写（最严格）

注意

RWX 不是所有存储都支持。云厂商块存储通常只有 RWO，多副本需要共享读写时必须选 NFS、CephFS 一类的文件系统存储。

六、回收策略

persistentVolumeReclaimPolicy: Retain   # Delete | Retain

策略	行为
Delete	删 PVC 时自动删 PV 与后端存储（数据真没了）
Retain	保留 PV 与数据，需人工清理

危险

数据库类有状态服务务必在 StorageClass 上设 reclaimPolicy: Retain，否则一次误删 PVC 就是不可逆的数据丢失。

七、静态供给（手动建 PV）

无 StorageClass 时，管理员手动创建：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs-01
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    server: 10.0.0.10
    path: /data/k8s

八、PVC 卡在 Pending 的排查

kubectl describe pvc app-data     # 看 Events 的报错
kubectl get sc                    # StorageClass 是否存在/名字是否拼错
kubectl -n kube-system get pod -l app=csi-...   # CSI 驱动是否运行

验证

• [ ] kubectl get pvc 状态为 Bound
• [ ] 容器内 df -h 能看到挂载点，写入文件后删 Pod 重建数据仍在
• [ ] 把 PVC 挂到另一个 Pod 仍能读到之前写入的内容

常见坑

• PVC 一直 Pending：storageClassName 拼错，或写了 ""（空串表示禁用动态供给）。
• Pod 报 FailedMount / timeout expired waiting for volumes：节点没装 NFS/Lustre 客户端工具，或网络不通存储后端。
• 删了 PVC 数据也没了：reclaimPolicy: Delete 的预期行为，重要数据务必改 Retain。
• 容量不够但无法扩容：需 StorageClass 设 allowVolumeExpansion: true，且底层存储支持；否则只能新建更大 PVC 再迁移。
• 多副本 Pod 都写同一 PVC 导致数据损坏：RWO 卷只能单节点挂载，多副本应改用 StatefulSet 各自独立卷。

参考资料

• 持久卷官方文档
• StorageClass 文档
• 动态卷供给
• 配置 Pod 使用 PVC