Persistent Volume(PV)와 Persistent Volume Claim(PVC)

1. Persistent Volume, Persistent Volume Claim, Deployment 개념 이해

✅  Deployment

• Pod를 관리하는 컨트롤러입니다.

• 지정한 수(replica)의 Pod가 항상 실행되도록 보장합니다.

• Pod가 삭제되거나 장애가 나도 새로운 Pod가 자동으로 생성됩니다.

•  

✅ Persistent Volume (PV)

• 클러스터에서 사용할 수 있는 스토리지 자원을 정의하는 객체입니다.

• 실제 물리 디스크, NFS(Network File System), 클라우드 스토리지 등 다양한 스토리지를 추상화하여 제공합니다.

• 쉽게 말해, "창고(스토리지)를 미리 준비해 놓은 상태"라고 보시면 됩니다.

✅ Persistent Volume Claim (PVC)

• Pod가 필요할 때 스토리지를 요청하는 방법입니다.

• Pod는 직접 PV를 요청하지 않고, PVC를 통해 간접적으로 PV를 사용합니다.

• 비유하자면, PVC는 "창고를 빌려 달라는 신청서" 같은 개념입니다.

2. 코드 설명

deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-pvc-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - name: nginx-storage
              mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
        - name: nginx-storage
          persistentVolumeClaim:
            claimName: nginx-pvc

✅ nginx 컨테이너를 실행하면서 /usr/share/nginx/html 경로에 PVC(nginx-pvc)를 연결합니다.

 persistent_volume.yml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nginx-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Mi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    type: DirectoryOrCreate
    path: "/mnt/data"

✅ PV를 정의하는 코드입니다.

• capacity: 1Mi → 1MB 공간 제공

• accessModes: ReadWriteOnce → 하나의 노드에서 Read/Write 가능

• hostPath: /mnt/data → 노드의 로컬 디렉토리를 스토리지로 사용

persistent_volume_claim.yml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nginx-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Mi

✅  PVC를 정의하는 코드입니다.

• Pod가 "1MB 짜리 스토리지를 주세요"라고 요청하는 것과 같습니다.

• PVC는 PV에 매칭되어 실제 스토리지를 할당받습니다.

3. 실습 과정과 실행 결과

리소스 생성:

kubectl apply -f ./9_persistent_volume/

deployment.apps/nginx-pvc-deployment created
persistentvolume/nginx-pv created
persistentvolumeclaim/nginx-pvc created

Pod 확인:

kubectl get pods

NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pvc-deployment-674b4d56f9-9v5b2   1/1     Running   0          26s

Pod 상세 확인:

kubectl describe pod nginx-pvc-deployment-674b4d56f9-9v5b2

Mounts:
  /usr/share/nginx/html from nginx-storage (rw)
Volumes:
  nginx-storage:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  nginx-pvc

➡️ PVC가 /usr/share/nginx/html에 잘 연결된 것을 확인할 수 있습니다.

4. 데이터 영속성 테스트

Pod 내부에 접속 후, index.html 작성:

kubectl exec -it nginx-pvc-deployment-674b4d56f9-9v5b2 -- /bin/sh
# echo "<h1>Persistent Volume Test</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html
# exit

브라우저 접근 (포트포워딩):

kubectl port-forward nginx-pvc-deployment-674b4d56f9-9v5b2 8080:80

➡️ 브라우저에서 http://localhost:8080 접속 시, 작성한 HTML이 표시됩니다.

Pod 삭제 후 재생성:

kubectl delete pod nginx-pvc-deployment-674b4d56f9-9v5b2

새로운 Pod이 생성되고 다시 접속해도 작성한 index.html 파일은 그대로 유지됩니다.

5. 응용 포인트

• 데이터 보존: Pod가 삭제·재시작되어도 데이터는 PVC/PV에 남아 유지됩니다.

• 유연성: 로컬 디렉토리(hostPath) 외에도 클라우드 스토리지(AWS EBS, GCP Persistent Disk 등)로 확장 가능.

• 접근 모드 활용:

  • RWO(ReadWriteOnce): 한 노드에서만 쓰기 가능

  • ROX(ReadOnlyMany): 여러 노드에서 읽기만 가능

  • RWX(ReadWriteMany): 여러 노드에서 동시에 읽기/쓰기 가능 (NFS, Ceph 등)

✅ 이 전체 내용 요약

1. Deployment: Pod를 관리하고 보장해주는 컨트롤러

2. PV: 실제 스토리지를 정의하는 리소스

3. PVC: Pod가 스토리지를 요청하는 방법

4. Pod에 PVC를 연결하면, 데이터가 Pod 라이프사이클과 무관하게 보존됨

5. Persistent Volume은 데이터 영속성을 보장하는 핵심 기술이며, 실무에서도 필수적으로 사용됨