Primitivo de Persistent Volume Claim (PVC) en Kubernetes. Bloque 4. Tema 4.4 del CKA.

 

En este artículo, profundizaremos en el uso de los Persistent Volume Claims (PVC) en Kubernetes y veremos cómo se configuran mediante ejemplos prácticos. A través de estos ejemplos, aprenderás a manejar volúmenes de almacenamiento para cargas de trabajo persistentes, tanto de forma estática como dinámica.

¿Qué es un Persistent Volume Claim (PVC)?

Un PVC (Persistent Volume Claim) es un recurso que define las características del almacenamiento que una aplicación necesita, como el tamaño, el modo de acceso y, opcionalmente, una clase de almacenamiento específica. Kubernetes se encarga de asignar automáticamente un PVC con un Persistent Volume (PV) que cumpla con esos requisitos.

Ejemplo Básico de PVC

Un manifiesto básico para crear un PVC que solicita 10Mi de almacenamiento con acceso exclusivo (ReadWriteOnce):

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: cka-simple-pvc
spec:
  storageClassName: ""  # Configura como vacío para evitar usar StorageClass por defecto
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Mi

Ejemplo Práctico: PVC con un PV Estático

Para ilustrar cómo funciona un PVC, vamos a vincularlo con un Persistent Volume (PV) predefinido. A continuación, crearemos un PV utilizando el manifiesto:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: cka-pv-hostpath-walkthru
spec:
  capacity:
    storage: 10Mi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: /pv/data

Creación del PV

$ kubectl apply -f cka-pv-hostpath-walkthru.yaml

Verificación del PV

$ kubectl get pv

Creación del PVC

Aplicamos el manifiesto cka-simple-pvc.yaml:

$ kubectl apply -f cka-simple-pvc.yaml

Verificación del PVC y su Asociación con el PV

$ kubectl get pvc

En este punto, el PVC se vincula automáticamente con el PV disponible, reclamando el almacenamiento especificado.

Uso del PVC en un Deployment

Ahora que tenemos el PVC listo, vamos a usarlo en un Deployment. Este manifiesto crea dos réplicas de un contenedor NGINX que comparten el mismo volumen:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: cka-workload-pvc
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      workload: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        workload: nginx
    spec:
      volumes:
        - name: my-volume
          persistentVolumeClaim:
            claimName: cka-simple-pvc
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /data
              name: my-volume

Creación del Deployment

$ kubectl apply -f cka-workload-pvc.yaml

Verificación del Deployment y los Pods

$ kubectl get deploy
$ kubectl get pods -o wide

Verificando el Almacenamiento Compartido entre Réplicas

Accedemos a uno de los pods para crear un archivo en el volumen compartido:

$ kubectl exec -it cka-workload-pvc-xxx -- /bin/bash
# cd /data
# touch pod-one-created-token-file.txt

Verificamos que el archivo es accesible desde la segunda réplica:

$ kubectl exec -it cka-workload-pvc-yyy -- /bin/bash
# cd /data
# ls
pod-one-created-token-file.txt

Walkthrough con Aprovisionamiento Dinámico

En lugar de utilizar volúmenes predefinidos, Kubernetes permite el aprovisionamiento dinámico de volúmenes utilizando clases de almacenamiento (Storage Classes). Vamos a configurar esto con un ejemplo práctico.

Instalación del Provisioner

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rancher/local-path-provisioner/v0.0.24/deploy/local-path-storage.yaml

Creación de un PVC Dinámico

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: cka-simple-pvc-ondemand
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

Creación del PVC Dinámico

$ kubectl apply -f cka-simple-pvc-ondemand.yaml

Verificación del PVC y PV Dinámico

$ kubectl get pvc
$ kubectl get pv

Conclusión

Los Persistent Volume Claims (PVC) son una forma efectiva de gestionar el acceso al almacenamiento persistente en Kubernetes. Ya sea que se utilicen PVs estáticos o que se configure un aprovisionamiento dinámico con Storage Classes, los PVCs te permiten definir las necesidades de almacenamiento de tu aplicación de manera clara y reutilizable. Este artículo ha abordado cómo crear, enlazar y utilizar los PVCs, proporcionando una base sólida para la gestión de almacenamiento en Kubernetes.