Kubernetes本地卷供应器 (local-volume-provisioner)

镜像概述

k8s.gcr.io/sig-storage/local-volume-provisioner 与 registry.k8s.io/sig-storage/local-volume-provisioner 是 Kubernetes SIG Storage 提供的官方本地卷供应器镜像，用于在 Kubernetes 集群中动态创建和管理本地存储卷。该镜像实现了本地存储的动态供应能力，解决了静态本地卷（Static Local Volume）管理复杂、需要手动创建 PV 的问题，简化了本地存储在 Kubernetes 集群中的配置和使用流程。

核心功能和特性

1. 动态供应本地卷

• 支持基于预定义的存储后端（如节点上的目录、未格式化磁盘等）动态创建 PersistentVolume (PV)。
• 无需手动创建 PV，通过 StorageClass 和 PVC 即可动态获取本地存储资源。

2. 多存储后端支持

• 目录型本地卷：基于节点上的指定目录作为存储后端，适用于需要将节点目录作为本地存储的场景。
• 磁盘型本地卷：支持直接使用节点上的未格式化磁盘（如 /dev/sdb）作为存储后端，自动格式化并挂载磁盘。

3. 卷生命周期管理

• 自动处理 PV 的创建与删除，当 PVC 被删除时，可配置是否保留或清理后端存储数据。
• 支持卷回收策略配置（如 Delete 或 Retain）。

4. 与 Kubernetes 原生存储集成

• 完全遵循 Kubernetes PV/PVC 模型，支持通过 StorageClass 指定存储类型和参数。
• 自动为创建的 PV 添加节点亲和性（NodeAffinity），确保 Pod 调度到正确的节点。

5. 节点级配置灵活性

• 支持通过 ConfigMap 配置不同节点的存储路径、磁盘发现规则等。
• 可通过节点标签选择需要部署 provisioner 的节点。

使用场景和适用范围

适用场景

• 高性能工作负载：需要低延迟本地存储的应用（如数据库、缓存服务）。
• 有状态应用：需要持久化存储的 StatefulSet 应用（如 Kafka、Elasticsearch）。
• 简化本地存储管理：避免手动创建和维护大量静态 PV 的场景。

适用范围

• Kubernetes 集群版本需与 provisioner 版本兼容（通常支持主流稳定版本）。
• 适用于测试环境和生产环境，但生产环境中需注意本地存储的单点故障风险（建议结合副本机制使用）。

使用方法和配置说明

部署方式

通常通过 Kubernetes DaemonSet 在集群节点上部署，确保每个节点（或指定节点）运行 provisioner 实例。以下是部署的关键步骤：

1. 准备存储后端

在节点上创建基础存储目录（如 /mnt/local-storage），或确保有未格式化的磁盘可供发现。

2. 创建 ConfigMap

配置存储后端信息（以目录型存储为例）：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: local-volume-provisioner-config
  namespace: kube-system
data:
  storageClassMap: |
    local-storage:  # StorageClass 名称
      hostDir: /mnt/local-storage  # 节点上的基础目录
      mountDir: /mnt/local-storage  # 挂载目录（通常与 hostDir 相同）
      volumeMode: Filesystem  # 卷模式（Filesystem 或 Block）
      fsType: ext4  # 文件系统类型

3. 部署 DaemonSet

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: local-volume-provisioner
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: local-volume-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: local-volume-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: local-storage-admin
      containers:
      - name: local-volume-provisioner
        image: registry.k8s.io/sig-storage/local-volume-provisioner:v2.5.0  # 使用最新稳定版
        imagePullPolicy: Always
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/provisioner/config
          name: provisioner-config
        - mountPath: /mnt/local-storage  # 挂载节点存储目录
          name: local-storage
        env:
        - name: NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.nodeName
      volumes:
      - name: provisioner-config
        configMap:
          name: local-volume-provisioner-config
      - name: local-storage
        hostPath:
          path: /mnt/local-storage  # 对应节点上的存储目录

4. 创建 StorageClass

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-storage
provisioner: kubernetes.io/local-volume  # provisioner 标识
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer  # 延迟绑定，直到 Pod 调度后再绑定 PV
reclaimPolicy: Delete  # 卷回收策略（Delete 或 Retain）

5. 创建 PVC 使用本地卷

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: local-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-storage  # 关联上述 StorageClass
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

关键配置参数

ConfigMap 配置项

环境变量

注意事项

• 本地卷具有节点亲和性，Pod 将被调度到卷所在的节点。
• 卷删除时，reclaimPolicy: Delete 会清理存储后端数据，Retain 则保留数据需手动清理。
• 磁盘发现模式下，需配置磁盘过滤规则（如通过磁盘标签、大小等）避免误发现系统磁盘。

镜像地址

• 官方镜像地址：k8s.gcr.io/sig-storage/local-volume-provisioner
• 替代镜像地址（适用于无法访问 k8s.gcr.io 的环境）：registry.k8s.io/sig-storage/local-volume-provisioner

建议使用指定版本标签（如 v2.5.0）而非 latest，确保部署稳定性。