在 Kubernetes 中，PV (Persistent Volume) 和 PVC (Persistent Volume Claim) 是管理集群持久化存储的核心机制。它们的作用是将存储的提供（基础设施层） 与 存储的消费（应用层） 分离开来，提供更大的灵活性和抽象性。
核心作用：
- 解耦存储管理与应用部署： 开发者无需关心底层存储细节（如 NFS 服务器地址、云存储桶名、存储类型），只需声明应用需要什么样的存储（容量、访问模式等）。运维人员则可以集中管理各种存储资源。
- 提供持久化存储： 确保 Pod 重启、迁移或重建后，其数据仍然存在并可访问。这是运行有状态应用（如数据库、消息队列）的基础。
- 抽象存储细节： PVC 作为应用请求存储的抽象接口，应用只与 PVC 交互。底层使用的具体存储技术（NFS, iSCSI, AWS EBS, GCP PD, Azure Disk, Ceph 等）对应用是透明的。
详细解释：
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PV (Persistent Volume):
- 是什么： PV 是 Kubernetes 集群中的一块网络存储资源。它是由集群管理员预先配置好的，或者由 StorageClass 动态配置出来的。
- 作用：
- 代表实际的存储： 它指向一个具体的、可用的存储后端（如 NFS 共享目录、云硬盘、Ceph 卷等）。
- 定义存储特性： PV 描述了这块存储的具体属性：
- 容量： 例如 10Gi, 100Gi。
- 访问模式： 定义了 Pod 如何挂载和使用这个卷。常见模式：
ReadWriteOnce：可被单个节点读写挂载。ReadOnlyMany：可被多个节点只读挂载。ReadWriteMany：可被多个节点读写挂载 (支持此模式的存储较少，如 NFS, CephFS)。
- 持久卷回收策略： 当与之绑定的 PVC 被删除后，PV 如何处理：
Retain：保留 PV 和数据（手动清理）。Delete：自动删除 PV 和底层存储（需要存储插件支持）。Recycle：废弃策略（基本不用）。
- 存储类： 指向一个 StorageClass 名称（如果是动态配置的 PV）。
- 挂载选项： 特定存储系统支持的额外挂载参数。
- 卷模式：
Filesystem(文件系统，最常见) 或Block(原始块设备)。
- 生命周期： 独立于 Pod。即使使用它的 Pod 被删除，PV 及其数据通常仍然存在（除非回收策略是
Delete且 PVC 被删）。 - 创建者： 通常由集群管理员或自动化工具（如 StorageClass）创建。
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PVC (Persistent Volume Claim):
- 是什么： PVC 是用户（通常是应用开发者）对存储资源的需求声明。它表达了 Pod 需要什么样的存储。
- 作用：
- 申请存储资源： 用户/应用通过创建 PVC 来请求特定大小和特定访问模式的存储。
- 绑定到 PV： Kubernetes 系统会尝试找到一个满足 PVC 需求的、状态为
Available的 PV，并将其与 PVC 绑定。一旦绑定成功，该 PV 状态变为Bound，不能再被其他 PVC 使用。 - 作为卷提供给 Pod： 在 Pod 的
volumes配置中，可以引用 PVC 名称。当 Pod 调度到某个节点时，kubelet 会：- 找到该 Pod 引用的 PVC。
- 找到与该 PVC 绑定的 PV。
- 根据 PV 的描述，挂载底层的实际存储到 Pod 指定的容器路径。
- 生命周期： 通常与应用（或更准确地说是需要该存储的工作负载）紧密相关。当不再需要存储时，删除 PVC 可能会触发 PV 的回收（取决于 PV 的回收策略）。
- 创建者： 应用开发者或 Helm Chart 等部署工具创建，作为应用部署清单的一部分。
它们如何协同工作 (工作流程)：
- 管理员配置存储： 管理员预先创建一批 PV（静态配置），或者配置好 StorageClass 对象（定义如何动态创建 PV 的模板）。
- 用户部署应用：
- 用户在部署应用的 YAML 文件中定义一个 PVC，指定所需存储的大小、访问模式（可选地指定 StorageClass）。
- 用户在 Pod 模板的
volumes部分引用这个 PVC 的名称。
- Kubernetes 绑定：
- 当用户创建 PVC 时，Kubernetes 控制平面（主要是 PersistentVolume Controller）开始工作。
- 静态绑定： 查找集群中是否存在满足 PVC 要求（容量、访问模式等）且状态为
Available的 PV。如果找到，则将其与 PVC 绑定。 - 动态配置： 如果 PVC 指定了 StorageClass 或者集群有默认 StorageClass，并且没有找到合适的静态 PV，则 StorageClass 中配置的 Provisioner（存储插件）会根据 PVC 的请求自动创建一个新的 PV，并立即将其绑定到该 PVC。
- Pod 调度与挂载：
- 调度器将 Pod 调度到一个合适的节点上。
- 该节点上的 kubelet 准备挂载 Pod 声明的所有卷。
- 对于 PVC 类型的卷，kubelet：
- 查找 Pod 引用的 PVC。
- 确认 PVC 已绑定到某个 PV。
- 根据 PV 的描述（类型、访问模式、挂载选项等），调用对应的存储插件（Volume Plugin）。
- 存储插件连接到实际的存储后端（如 NFS 服务器、云存储 API），将存储挂载到节点上的指定路径。
- 最后，kubelet 将这个路径挂载到 Pod 内的容器中指定的目录。
- 使用与回收：
- Pod 中的容器读写挂载目录，数据实际保存在底层的持久化存储中。
- 当 Pod 被删除时，挂载点被卸载，但 PV 和 PVC 以及底层数据通常仍然存在。
- 当用户删除 PVC 时：
- 如果 PV 的回收策略是
Retain：PV 状态变为Released，但 PV 对象和数据保留，需要管理员手动清理。 - 如果 PV 的回收策略是
Delete：Kubernetes 会自动删除 PV 对象，并调用存储插件删除底层存储资源。
- 如果 PV 的回收策略是
总结比喻：
- PV 就像一块物理硬盘或云硬盘。 它是实实在在的存储资源。
- PVC 就像一张硬盘申请单。 应用说：“我需要一块至少 100GB 大小、能让我单个机器读写的硬盘”。
- Kubernetes 就像 IT 管理员。 它负责：
- 查看仓库（集群）里有没有现成的符合要求的硬盘（PV）可以给你（静态绑定）。
- 或者根据申请单的要求，自动去买一块新硬盘（动态配置 PV），然后交给你。
- 最后把这块硬盘安装（挂载）到你申请的服务器（Pod 运行的节点）上供你的程序使用。
- StorageClass 就像硬盘型号目录/自动采购流程。 它定义了管理员提供了哪些类型的硬盘（高性能 SSD、普通 HDD）以及如何自动采购（创建）它们。
关键价值：
- 应用可移植性： 应用清单（YAML）只需声明 PVC，无需硬编码存储细节，使得应用更容易在不同集群（使用不同底层存储）间迁移。
- 简化开发： 开发者只需关注“我需要多大、怎么用的存储”，无需学习底层存储配置。
- 运维灵活性： 管理员可以灵活管理、更换、扩缩容底层存储基础设施，只要它能通过 PV 提供给 PVC 使用。
- 资源管理： 可以精确控制分配给不同应用/命名空间的存储资源。
- 支持有状态应用： 是运行数据库（MySQL, PostgreSQL）、消息队列（Kafka, RabbitMQ）、监控系统（Prometheus）等有状态服务的基础设施。