k8s数据卷 Volume 之 hostPath 与 emptyDir

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一、为什么需要 volume（数据卷）？

容器中的文件在磁盘上是临时存放的，这给容器中运行比较重要的应用程序带来一些问题。

问题1：当容器升级或者崩溃时，kubelet会重建容器，容器内文件会丢失
问题2：一个Pod中运行多个容器需要共享文件。

Kubernetes 卷（Volume）这一抽象概念能够解决这两个问题。

二、常用数据卷

本地（emptyDir，hostPath）
网络（NFS，Ceph，GlusterFS）
公有云（AWS EBS）
K8S资源（configmap，secret）

三、empryDir

emptyDir卷： 是一个自动创建的、 Pod 所在node主机上的临时目录（node上预设定好的存储位置），与Pod生命周期绑定在一起，如果Pod删除了，emptyDir卷也会被删除。
应用场景： Pod中容器之间数据共享，常用于同一个pod内容器（container）之间直接的数据传输。

例子

# 做一个测试yaml
vi emptydir.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod1
spec:
  containers:
  - name: write # 业务容器（写数据）
    image: centos
    command: ["bash","-c","for i in {1..100};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"]
    volumeMounts:
      - name: data
        mountPath: /data
  - name: read # 辅助容器（读数据）
    image: centos
    command: ["bash","-c","tail -f /data/hello"]
    volumeMounts:
      - name: data
        mountPath: /data
  volumes:
  - name: data
    emptyDir: {}

kubectl apply -f emptydir.yaml

这个 YAML 文件定义了一个 Kubernetes Pod，通过emptyDir 卷实现两个容器间的数据共享。

这是一个典型的主容器 + 辅助容器模式：

主容器（write）：循环写入数据到共享目录。
辅助容器（read）：实时读取并输出共享目录中的数据。
emptyDir 卷：作为临时存储，连接两个容器的数据通路。

主容器（写入数据）

- name: write
  image: centos
  command: ["bash","-c","for i in {1..100};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"]
  volumeMounts:
    - name: data
      mountPath: /data

每秒向/data/hello文件追加一个数字（从 1 到 100）。
>>：追加写入，避免覆盖原有内容。
/data目录映射到 emptyDir 卷（data），确保数据可被另一个容器访问。

辅助容器（读取数据）

- name: read
  image: centos
  command: ["bash","-c","tail -f /data/hello"]
  volumeMounts:
    - name: data
      mountPath: /data

使用tail -f实时监控并输出/data/hello文件的更新内容。
tail -f：持续跟踪文件变化，新内容会立即显示。
与主容器挂载同一 emptyDir 卷，确保能读取到写入的数据。

emptyDir 卷（数据共享核心）

volumes:
  - name: data
    emptyDir: {}

在 Pod 内创建一个临时目录，供所有容器共享。
生命周期与 Pod 绑定：Pod 创建时生成，删除时销毁。
容器间可见：所有挂载该卷的容器可读写同一目录。
默认存储在节点磁盘：也可配置为内存存储（medium: Memory）。

工作流程

Pod 启动：Kubernetes 创建 Pod，同时初始化 emptyDir 卷（初始为空）。
数据写入：
- write容器启动，执行循环脚本。
- 每秒向/data/hello写入一个数字（如1、2、3…）。
数据读取：
- read容器启动，执行tail -f /data/hello。
- 实时监控文件变化，新写入的数字会立即显示在read容器的日志中。
结果验证：

kubectl logs pod1 read  # 查看read容器的日志，会看到递增的数字

执行后，可以看到两个文件data是共享的，测试可以看到两个文件是共享的。

empryDir在k8s中的存储位置

一般在 /var/lib/kubelet/pods/{pod-id}/volumes/kubernetes.io~empty-dir 下。

四、hostPath

hostPath卷： 挂载Node文件系统（Pod所在节点）上文件或者目录到Pod中的容器。
应用场景： Pod中容器需要访问宿主机文件。但不适合做持久化。

示例

vi hostPath.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod2
spec:
  containers:
  - name: write # 业务容器（写数据）
    image: centos
    command: ["bash","-c","for i in {1..1000};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"]
    volumeMounts:
      - name: data
        mountPath: /ttt
  volumes:
  - name: data
    hostPath:
      path: /tmp
      type: Directory # 文件类型：定义node主机上的 /tmp 是文件夹还是文件。

测试，在 pod 的 /ttt 目录下写入一个123文件后，查看此pod所处节点

# 查看 pod 所在的 node 
kubectl get pods -o wide

进入node1节点tmp下查看

五、emptyDir 与 hostPath 的区别

相同点

emptyDir 和 hostPath 类型都可用于 container 之间数据共享。

区别

emptyDir 是 pod 级别的。pod 销毁后， emptyDir 也会销毁。
emptyDir 被初始化后里面是空的。所有在同一个 pod 中的 container 都可以通过挂载emptyDir后对其进行读写操作。
emptyDir 主要用于同一个 pod 中的 container 之间共享数据。（如：log 日志目录）
emptyDir 使用 emptyDir 这种 volume 时，一个pod中一般会有2个以上的 container。
hostPath 是 node 级别的，node 是持久化的。一个 node 可以创建 N 个 pod 。

emptyDir

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-app
    image: my-app-image
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  - name: sidecar
    image: busybox
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

hostPath

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-app
    image: my-app-image
    volumeMounts:
      - name: test-volume
        mountPath: /test-pd
  volumes:
  - name: test-volume 
    hostPath:
      path: /data      # directory on host
      type: Directory  # optional 

# type:
# Other values for type are 'DirectoryOrCreate', 'File', 'FileOrCreate'.

92IT

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k8s数据卷 Volume 之 hostPath 与 emptyDir