关于Kubernetes hostPath PV存储容量配置的技术疑问

场景说明 #

使用hostPath创建了静态PersistentVolume（PV），相关配置及现象如下：

PV配置 #

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysqlvol
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Gi #Size of the volume
  accessModes:
    - ReadWriteOnce #type of access # RWO RWX ROX
  hostPath:
    path: "/tmp/new.txt" #host location

PVC配置 #

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysqlvol
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi # < 10Gi

Pod配置 #

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: task-pv-pod
spec:
  volumes:
    - name: task-pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: mysqlvol
  containers:
    - name: task-pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: task-pv-storage

实际现象 #

发现可以向该卷写入超过10GiB的数据：

root@task-pv-pod:/usr/share/nginx/html# ls -lh
total 15G
-rw-r--r-- 1 root root 15G May 22 04:16 bigfile.txt
-rw-r--r-- 1 root root   3 May 18 12:04 new.txt
root@task-pv-pod:/usr/share/nginx/html#   

疑问解答 #

1. 此处配置的10GiB有何意义？为何我可以写入任意大小的数据（比如15GiB）？ #

• PV中声明的capacity.storage: 10Gi是标称容量，仅用于Kubernetes的PV/PVC匹配调度逻辑，以及集群内的资源统计展示，hostPath类型PV不会基于这个值在节点上预留或强制限制实际存储大小。
• hostPath本质是直接挂载节点本地的文件或目录，实际可用容量完全取决于该路径所在节点磁盘的剩余空间，因此你可以写入超过10GiB的数据，Kubernetes不对hostPath做硬容量限制。

2. 既然该卷能够容纳更大容量的数据，为何当PVC请求的存储容量超过10GiB时会创建失败？ #

• Kubernetes的PV/PVC绑定遵循严格的容量匹配规则：PVC请求的存储容量必须小于等于PV声明的标称容量，否则K8s判定该PV无法满足PVC的需求，不会完成绑定，导致PVC处于Pending状态（创建失败）。
• 虽然hostPath底层实际能容纳更大数据，但K8s不会去检测节点磁盘的实际剩余空间，仅以PV声明的标称容量作为匹配依据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ambikanair