PersistentVolume (PV) 및 PersistentVolumeClaim (PVC)

PersistentVolume(PV)과 PersistentVolumeClaim(PVC)은 쿠버네티스에서 영구 스토리지를 관리하기 위한 리소스입니다. 이 두 리소스는 Pod의 생명주기와 독립적으로 데이터를 유지할 수 있게 해줍니다.

주요 개념

• PersistentVolume (PV): 관리자가 프로비저닝하거나 스토리지 클래스를 통해 동적으로 프로비저닝되는 클러스터의 스토리지
• PersistentVolumeClaim (PVC): 사용자가 PV에 대한 요청을 나타내는 리소스
• StorageClass: 관리자가 제공하는 스토리지의 "클래스"를 설명하며 동적 프로비저닝에 사용

특징

• Pod의 생명주기와 독립적인 데이터 저장
• 다양한 스토리지 백엔드 지원 (AWS EBS, GCE PD, Azure Disk, NFS, iSCSI 등)
• 동적 또는 정적 프로비저닝 가능
• 다양한 액세스 모드 지원:
  • ReadWriteOnce (RWO): 단일 노드에서 읽기/쓰기 가능
  • ReadOnlyMany (ROX): 여러 노드에서 읽기 전용
  • ReadWriteMany (RWX): 여러 노드에서 읽기/쓰기 가능

클라우드 네트워크 개념과 비교

• 블록 스토리지: AWS EBS, Google Persistent Disk, Azure Disk와 유사
• 파일 스토리지: AWS EFS, Google Filestore, Azure Files와 유사
• 스토리지 프로비저닝: 클라우드에서 볼륨을 생성하고 인스턴스에 연결하는 과정과 유사
• 마운트 포인트: VM에 스토리지를 마운트하는 것과 유사한 개념

PersistentVolume (PV) 예시

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-example
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: standard
  hostPath:  # 예시용 (프로덕션에서는 실제 스토리지 사용)
    path: /mnt/data

PersistentVolumeClaim (PVC) 예시

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-example
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: standard

Pod에서 PVC 사용 예시

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-server
spec:
  containers:
  - name: web-server
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: /usr/share/nginx/html
      name: web-data
  volumes:
  - name: web-data
    persistentVolumeClaim:
      claimName: pvc-example

StorageClass 예시 (AWS EBS 사용)

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: standard
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  type: gp2
  fsType: ext4
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true

PV 생명 주기

• 프로비저닝: 정적(관리자가 직접 생성) 또는 동적(StorageClass를 통해 자동 생성)
• 바인딩: PVC가 적절한 PV에 바인딩됨
• 사용: Pod가 PVC를 통해 PV를 사용
• 반환: Pod 및 PVC가 삭제된 후 처리 방식
  • Retain: PV 유지 (데이터 유지, 수동 정리 필요)
  • Delete: PV 자동 삭제 (기본 스토리지도 삭제)
  • Recycle: 기본 볼륨은 유지하고 데이터만 삭제 (deprecated)

스토리지 프로비저닝 방식

• 정적 프로비저닝: 관리자가 미리 PV를 생성해 놓으면 사용자가 PVC로 요청
• 동적 프로비저닝: StorageClass를 사용하여 PVC 요청 시 자동으로 PV 생성

볼륨 확장

일부 스토리지 클래스는 볼륨 확장을 지원합니다:

# PVC의 storage 필드를 수정하여 용량 확장
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi  # 5Gi에서 10Gi로 확장