Almacenamiento en Kubernetes

Resumen de una línea

PersistentVolume y PersistentVolumeClaim permitendatos persistentes más allá del ciclo de vida de Pods: almacenamiento gestático y dinámico.

Información

• Fuente: Curso Kubernetes - Módulo 8
• URL GitHub: https://github.com/iesgn/curso_kubernetes_cep/tree/main/modulo8

Problema: Datos Efímeros

Pod con datos
  ├─ Base de datos
  ├─ Archivos de usuario
  └─ Logs

Pod muere → Todos los datos desaparecen ❌

Solución: Storage persistente

Conceptos

PersistentVolume (PV)

Almacenamiento disponible en el clúster:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-storage
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  storageClassName: fast-ssd
  nfs:
    server: "192.168.1.100"
    path: "/exports/data"

PersistentVolumeClaim (PVC)

Solicitud de almacenamiento por parte de un Pod:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pvc
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: fast-ssd

Ciclo de Vida

1. Admin crea PV (almacenamiento disponible)
2. Usuario crea PVC (solicita almacenamiento)
3. Kubernetes vincula PV ↔ PVC
4. Pod monta PVC
5. Datos persisten más allá del Pod

Access Modes (Modos de Acceso)

Modo Descripción

ReadWriteOnce Un nodo, lectura/escritura ReadOnlyMany Muchos nodos, solo lectura ReadWriteMany Muchos nodos, lectura/escritura

Aprovisionamiento

Estático (Manual)

Admin crea PVs manualmente:

# Admin crea PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-1
spec:
  capacity:
    storage: 100Gi
  nfs:
    server: "nfs.example.com"
    path: "/data"

Dinámico (Automático)

StorageClass define cómo crear storage automáticamente:

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast-ssd
provisioner: ebs.csi.aws.com
parameters:
  type: gp2
  iops: "1000"

User crea PVC:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pvc
spec:
  storageClassName: fast-ssd
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

Kubernetes automáticamente:

1. Crea volumen en cloud (EBS, GCP Disk, etc.)
2. Crea PV
3. Vincula PV ↔ PVC

Uso en Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        volumeMounts:
        - name: mysql-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pvc

Operaciones

# Crear PVC
kubectl apply -f pvc.yaml
 
# Ver PVCs
kubectl get pvc
 
# Ver PVs
kubectl get pv
 
# Ver vinculación
kubectl describe pvc mysql-pvc
 
# Eliminar PVC (datos se conservan)
kubectl delete pvc mysql-pvc

Ciclos de Vida de Reclamación

Released:    PVC eliminado, PV libre
Retained:    Datos se conservan
Recycle:     Datos se borran automáticamente
Delete:      Almacenamiento en cloud se elimina

Tipos de Storage

Tipo Ventaja Desventaja

NFS Compartido Rendimiento iSCSI Performance Complejo EBS (AWS) Nativo cloud Vendor lock-in GCP Disk Nativo cloud Vendor lock-in local Rápido No portable

Caso de Uso: WordPress + MariaDB

# PVC para MariaDB
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mariadb-pvc
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
# PVC para WordPress
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: wordpress-pvc
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
# Deployment MariaDB con storage
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mariadb
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: mariadb
        image: mariadb:latest
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mariadb-pvc

Relaciones

Conecta con

• Deployments: Ciclo de Vida Completo — Consume storage
• Despliegues Parametrizados: ConfigMaps y Secrets — Credenciales de BD

Parte de

• Almacenamiento en Kubernetes — Soluciones de almacenamiento

Fuentes

• Curso Kubernetes - Módulo 8 (GitHub)
• Kubernetes Storage
• PersistentVolumes Documentation