Kubernetes 使用PVC后数据丢失分析

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问题现象

使用官方postgresql镜像，通过pvc将云硬盘挂载至数据目录，每次重建Pod，数据库数据都会丢失。

复现

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: postgresql-persistent-storage
  namespace: default
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: cbs
  volumeMode: Filesystem
 
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgresql-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: postgresql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgresql
    spec:
      containers:
      - image: postgres:12.4
        name: postgresql
        env:
        - name: POSTGRES_PASSWORD
          value: "123456"
        ports:
        - containerPort: 5432
          name: postgresql
        volumeMounts:
        - name: postgresql-persistent-storage
          ## 注意挂载点
          mountPath: /var/lib/postgresql
      volumes:
      - name: postgresql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: postgresql-persistent-storage

使用上述提供的 yaml创建工作负载，完成后可看到 Pod 正常运行。

根据dockerhub官方镜像的说明中，镜像数据库文件存储的默认目录为/var/lib/postgresql/data

上述yaml中，将持久化存储挂载到/var/lib/postgresql，看似无问题，容器也可以正常启动，但是其实数据库文件并没有写入 PVC 中，当 Pod 发生重启重新调度时，数据库文件便会丢失。

问题分析

进入 Pod， 通过 findmnt命令，可以清楚地看到数据库存储文件并未保存在数据盘中，而是使用 volume 的方式挂载，被挂载到了/dev/vda1中，所以导致 Pod 重启时，该目录被自动释放，数据丢失。

那是什么原因造成的呢？

我们登录 Pod 所在的节点

通过docker history --no-trunc postgres:12.4查看镜像的构建历史发现，此镜像构建所使用的 Dockerfile使用了 VOLUME命令，手工挂载了/var/lib/postgresql/data

Dockerfile 构建后的镜像中，VOLUME中的操作并不会被 Kubernetes 忽略，而是会继续挂载。

即先挂载 kubelet 给加的 volume，后挂载image.config.volumes，image.config.volumes不会覆盖掉 kubelet 的 volume。

如需要将其使用 PVC 覆盖目录，必须手工指定 PVC 的挂载点与其同地址，即将 volumeMounts 中的mountPath从/var/lib/postgresql调整为/var/lib/postgresql/data。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgresql-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: postgresql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgresql
    spec:
      containers:
      - image: postgres:12.4
        name: postgresql
        env:
        - name: POSTGRES_PASSWORD
          value: "123456"
        ports:
        - containerPort: 5432
          name: postgresql
        volumeMounts:
        - name: postgresql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/postgresql/data
      volumes:
      - name: postgresql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: postgresql-persistent-storage 

新建测试文件，并删除 Pod 后测试数据写入