Volumes, PV e PVC: persistência em k8s

Pod é efêmero. Pra ter disco que sobrevive ao Pod morrer, k8s oferece 3 camadas: Volume (declaração no Pod), PersistentVolume (o disco em si) e PersistentVolumeClaim (o pedido do app).

A diferença entre os três

• Volume - mount dentro do Pod. emptyDir (some com o Pod), hostPath (pasta do node), configMap, secret. Tudo que já vimos em Docker.
• PersistentVolume (PV) - um recurso de storage provisionado no cluster. Pode ser um disco EBS na AWS, um NFS, um Ceph, um disco local. O cluster admin cria; o dev só pede.
• PersistentVolumeClaim (PVC) - o "pedido" do dev. "Preciso de 10 GB read-write-once." O k8s casa o pedido com um PV disponível e vincula.

Exemplo: Postgres com PVC dinâmico

# 1. StorageClass (geralmente já existe no cluster gerenciado)
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: gp3
provisioner: ebs.csi.aws.com
parameters:
  type: gp3

# 2. O dev pede o disco
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: postgres-data
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce            # RWO = montado em 1 node
  storageClassName: gp3
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

# 3. O Pod usa o PVC
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet                # StatefulSet, não Deployment
metadata:
  name: postgres
spec:
  serviceName: postgres
  replicas: 1
  template:
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:16-alpine
          volumeMounts:
            - name: data
              mountPath: /var/lib/postgresql/data
  volumeClaimTemplates:           # cria 1 PVC por réplica automaticamente
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: [ReadWriteOnce]
        storageClassName: gp3
        resources:
          requests:
            storage: 20Gi

Repare: StatefulSet em vez de Deployment. StatefulSet garante identidade estável por réplica (postgres-0, postgres-1, ...) e cria um PVC por réplica via volumeClaimTemplates. Pra banco, é o controller certo.

Access Modes

• ReadWriteOnce (RWO) - 1 node monta, vários Pods desse node leem/escrevem. Bom pra disco de block (EBS, GCP PD).
• ReadOnlyMany (ROX) - vários nodes montam read-only. Bom pra conteúdo estático distribuído.
• ReadWriteMany (RWX) - vários nodes montam read-write. Precisa de filesystem distribuído (NFS, CephFS, EFS). Caro.
• ReadWriteOncePod (RWOP) - 1 Pod específico monta. K8s 1.22+.

Bancos quase sempre usam RWO. Compartilhamento de arquivos entre vários Pods exige RWX.

Três conceitos que você acabou de aprender:

• PV = disco, PVC = pedido. O dev pede via PVC; o cluster provisiona (estático ou dinâmico) via PV.
• StorageClass permite provisionar PVs dinamicamente (sem o admin criar manualmente). Cluster gerenciado (EKS/GKE/AKS) já traz uma padrão.
• StatefulSet é o controller pra apps com estado. Garante identidade fixa por réplica e volume por réplica.

Dica: kubectl get pvc mostra todos os PVCs e o status (Bound, Pending, Lost). Se ficar Pending muito tempo, o cluster não tem PV disponível que case - cheque kubectl describe pvc.

No próximo nó, vamos expor o cluster pro mundo com Ingress - o "reverse proxy" do k8s.