从分布式存储到持久卷：【Cloud Native】存储的进化与实战策略

🐇明明跟你说过：个人主页

🏅个人专栏：《未来已来：云原生之旅》🏅

🔖行路有良友，便是天堂🔖

目录

一、引言

1、云原生概念简述

2、存储在云原生环境中的重要性 

二、云原生存储概述

1、云原生存储的定义与特性 

2、与传统存储架构的对比    

三、云原生存储的解决方案

1、持久卷（Persistent Volumes）

1.1、概念与工作原理

1.2、在Kubernetes中的应用案例 

1.2.1、PV创建

1.2.2、PVC创建

1.2.3、在Pod中调用

1.2.4、工作原理

2、分布式存储系统

2.1、Ceph、GlusterFS、Rook等

2.2、分布式存储的优势与挑战

一、引言

1、云原生概念简述

云原生（Cloud Native）是一个近年来在云计算领域备受关注的概念，它代表了一种构建和运行应用程序的新型技术体系和方法论。

定义：
云原生是一种将应用程序设计、开发、部署和管理与云计算环境紧密结合的理念。它强调应用程序从设计之初就应当考虑到云的环境，充分利用云平台的弹性、分布式和自动化优势。云原生不仅仅是简单地将应用迁移到云上，而是利用云原生技术重新构思和设计应用，使其能够更高效地运行和扩展。

核心特点：

1. 容器化：云原生应用通常采用容器化技术，如Docker，将应用程序及其所有依赖打包到一个独立的运行环境中，保证应用在不同环境中运行的一致性。容器化技术提高了应用的可移植性、可部署性和隔离性。
2. 微服务架构：云原生应用倾向于采用微服务架构，将应用拆分为一系列小的、独立的服务单元，每个服务专注于独立的业务功能。这种架构提高了应用的灵活性、可扩展性和可维护性。
3. DevOps与持续交付：云原生应用强调DevOps文化和持续交付方法，通过自动化构建、测试和部署流程，实现快速迭代和频繁更新。这种敏捷的开发和交付方式使得应用能够更快地响应市场需求和用户反馈。

2、存储在云原生环境中的重要性 

1. 数据持久性和一致性：

• 应用程序的容器可以快速启动和销毁，但数据需要持久保存。云原生环境中的存储解决方案（如持久卷）确保数据不会因容器的生命周期而丢失，并且在多节点、多区域中保持一致性。

2. 高可用性和灾备：

• 云原生存储通常具有内置的高可用性和灾难恢复机制。通过多副本、数据分片和地理分布，确保数据在硬件故障、网络中断或其他灾难情况下仍能被快速恢复和访问。

3. 扩展性：

• 随着应用程序和数据量的增长，存储解决方案需要具备横向扩展能力。云原生存储利用云平台的弹性资源，实现无缝扩展，满足动态的存储需求。

4. 性能优化：

• 云原生存储系统通常提供多种存储类型（如对象存储、块存储、文件存储）和不同的性能等级，以满足不同应用的需求。根据具体的工作负载特性，可以选择合适的存储类型和优化策略，提高数据访问和处理的效率。

二、云原生存储概述

1、云原生存储的定义与特性 

定义
云原生存储是一种存储架构，专门为在容器化、微服务和动态编排环境中运行的应用程序而设计。它支持自动化管理和动态扩展，能够满足云原生应用的高性能、高可用性和高弹性的需求。

特性
1. 弹性和可扩展性：

• 支持根据需求动态扩展和缩减存储容量和性能，适应应用负载的变化。
• 能够在多租户环境中隔离资源，确保资源分配的公平性和效率。

2. 自动化管理：

• 提供自动化的存储配置、管理和优化功能，减少手动干预。
• 支持通过API进行存储资源的动态管理，便于与DevOps流程和工具集成。

3. 高性能：

• 支持不同的存储类型（如块存储、文件存储、对象存储）和性能层次，以满足不同应用的需求。
• 提供低延迟、高吞吐量的数据访问性能，适应高并发的访问请求。

4.