Kubernetes PV、PVC 与 StorageClass

PersistentVolumeClaim（PVC）描述工作负载需要的存储，PersistentVolume（PV）代表集群可用的卷，StorageClass 描述动态供应、绑定和回收策略。Pod 通过 PVC 使用卷，不直接依赖云盘或存储设备的具体实现。

动态供应

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast-rwo
provisioner: csi.example.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowVolumeExpansion: true
reclaimPolicy: Delete
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: order-data
  namespace: orders
spec:
  accessModes: ["ReadWriteOnce"]
  storageClassName: fast-rwo
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi

供应器名称和参数由集群 CSI 驱动决定。WaitForFirstConsumer 会等到出现使用 PVC 的 Pod 后，再综合节点/可用区约束供应和绑定卷，减少卷创建在错误故障域导致 Pod 无法调度的情况。

访问模式不是应用一致性协议

模式	含义
ReadWriteOnce（RWO）	卷可被单个节点读写
ReadOnlyMany（ROX）	可被多个节点只读挂载
ReadWriteMany（RWX）	可被多个节点读写，依赖存储支持
ReadWriteOncePod（RWOP）	限制为单个 Pod 读写，依赖 CSI 支持

RWO 是节点级挂载语义，不自动阻止同一节点上的多个 Pod 使用。访问模式也不提供数据库锁、复制或事务一致性。

回收与删除

动态卷常使用 Delete，PVC 删除后底层卷也可能删除；Retain 会保留 PV 和底层数据，等待人工回收。回收策略必须和数据等级、备份和审批流程匹配。

删除 StatefulSet 默认不会自动删除其 PVC。删除 Namespace、PVC 或修改 retention policy 前，应确认底层卷、快照和应用恢复路径。

扩容

当 StorageClass 允许扩容时，可以增加 PVC spec.resources.requests.storage。是否需要文件系统在线扩容、Pod 重启或存储后端操作取决于 CSI 驱动和文件系统。

PVC 通常只能扩不能缩。缩容需要创建新卷、复制数据和切换工作负载，不能直接把声明值改小。

快照和备份

CSI VolumeSnapshot 可以创建存储级快照，但快照是否应用一致、是否跨区域、保留多久和能否恢复取决于驱动与上层流程。数据库通常需要冻结写入、日志截点或原生备份协议。

恢复验收必须实际创建新 PVC、挂载到隔离环境并验证数据，而不是只检查 Snapshot Ready。

排障路径

kubectl get pvc order-data -n orders -o yaml
kubectl describe pvc order-data -n orders
kubectl get pv,storageclass
kubectl describe pod <pod> -n orders
kubectl get volumeattachment
kubectl get events -n orders --sort-by=.metadata.creationTimestamp

现象	优先检查
PVC Pending	StorageClass、供应器、配额、拓扑和 Events
Pod Pending 且 PVC 等待消费者	Pod 调度约束、节点资源、可用区
Multi-Attach 错误	卷仍挂在旧节点、访问模式、节点故障状态
Mount 失败	CSI node plugin、文件系统、Secret、节点日志
扩容不完成	StorageClass、CSI 能力、PVC Conditions、文件系统
PVC 删除后数据丢失	reclaimPolicy 和备份/恢复流程

本地 hostPath 不适合作为多节点生产持久卷；它把数据固定在单节点路径，Pod 漂移后无法自动获得原数据。