本篇是《深入剖析 Kubernetes》 的读书笔记，作者为张磊老师。
# PersistentVolumeClaim & PersistentVolume
Pod 一章讲过了这两个概念，这里再复制一遍。
Pod -> PVC -> PV
PVC 是定义接口（大小、AccessModes 等），PV 是实现（实际存储位置、认证信息等）。而 Pod 只需要在配置里面把 PVC 挂载到指定路径就行。
# Kubernetes 处理 PV 的流程
- Attach（将存储块连接到 k8s）操作，其控制循环的名字为 AttachDetachController，由位于 Master 结点的 Volume Controller 负责。
- Mount（将存储块挂载到容器）操作，其控制循环的名字为 VolumeManagerReconciler，由位于 Node 结点的 kubelet 负责。
在删除 PV 时，反序执行这两个操作，即 Unmount 然后 Detach 即可。
# StorageClass
StorageClass 是一个资源，用来定义 PV 的属性（比如存储类型、存储大小、存储位置等）。StorageClass 也可以定义 Provisioner（提供者），用来动态创建 PV。
# 自定义存储插件
K8s 开发存储插件的方式有两种：FlexVolume 和 CSI。前者更轻量级、编写简单，后者更强大、支持更多功能。
# FlexVolume
编写一个 FlexVolume 插件，只需要提供一个可执行文件（shell 或者二进制文件均可）。这个可执行文件需要支持几条命令：/path/to/binary mount <mount_dir> <json_params>，以及对应的 unmount、attach、detach 等命令即可。Kubernetes 在创建/删除 PV 时，会按照 Attach、Mount / Unmount、Detach 的顺序调用这些命令。
FlexVolume 的缺点也很明显：不支持动态创建 PV、快照、克隆等功能；Attach、Mount、Unmount、Detach 的操作也是独立的，换句话说，无法将 Mount 时产生的上下文存储起来，供 Unmount 时使用。
# CSI Volume
而 CSI 则是一个更复杂的规范，需要实现一堆接口，Attach、Detach、Mount、Unmount 等步骤都得自己造轮子。不过造轮子的好处就是有更大的自定义空间；除此之外，CSI 还支持更多的功能，比如动态创建 PV、快照、克隆等。
以及，CSI（容器存储接口）的定义和实现是通用的、独立于 K8s 的。这意味着 CSI 的实现会和 K8s 资源的实现（控制循环等）不太一样，CSI API 里也不会使用 Kubernetes 里的 PV 概念，而是用自己定义的 CSI Volume 概念。
K8s 使用 CSI 的架构下，涉及到更多的组件。
有三个外部组件：Driver Registrar、External Provisioner、External Attacher，对应从 K8s 那层剥离出来负责 Amount、Detach 的功能。外部组件是相较于 K8s 核心组件而言的，它们仍然由 K8s 团队维护，这三个组件的作用就是让 K8s 能够对接、调用 CSI 插件的接口。
右边三个组件：CSI Identity、CSI Controller、CSI Node，就是纯 CSI 实现的代码，是 CSI 插件开发者需要实现的部分。可以参考 csi-driver-nfs (opens new window) 的源码。
| 组件 | 部署位置 | 作用 |
|---|---|---|
| Driver Registrar | Master 节点 | 负责注册 CSI 插件 |
| External Provisioner | Master 节点 | 负责从 kube-apiserver 监听 PVC 对象，然后调用 CSI Controller 动态创建 CSI Volume |
| External Attacher | Master 节点 | 负责从 kube-apiserver 监听 VolumeAttachment 对象，然后调用 CSI Controller Attach/Detach |
kubelet (on Worker Node) | Worker 节点 | 负责 Mount/Unmount CSI Volume |
| - | - | - |
| CSI Identity | Master & Worker 节点 | 负责暴露插件的元信息 |
| CSI Controller | Master 节点 | 负责动态创建 CSI Volume、快照、克隆、Attach/Detach CSI Volume 等 |
| CSI Node | Worker 节点 | 负责 Mount/Unmount CSI Volume |
书里也讲解了 DigitalOcean 的 CSI 插件的实现，可以参考 digitalocean/csi-digitalocean (opens new window) 的源码。