Kubernetes对于有状态的容器应用或者对数据需要持久化的应用，不仅需要将容器内的目录挂载到宿主机的目录或者emptyDir临时存储卷，而且需要更加可靠的存储来保存应用产生的重要数据，以便容器应用在重建之后仍然可以使用之前的数据。

不过，存储资源和计算资源（CPU/内存）的管理方式完全不同。为了能够屏蔽底层存储实现的细节，让用户方便使用，同时让管理员方便管理，Kubernetes从1.0版本就引入PersistentVolume(PV)和PersistentVolumeClaim(PVC)两个资源对象来实现对存储的管理子系统。

PV作为存储资源，主要包括存储能力、访问模式、存储类型、回收策略、后端存储类型等关键信息的设置。

某个PV在生命周期中可能处于以下4个阶段之一。

(1)Available：可用状态，还未与某个PVC绑定。

(2)Bound：已与某个PVC绑定。

(3)Released：绑定的PVC已经删除，资源已释放，但没有被集群回收。

(4)Failed：自动资源回收失败。

PVC作为用户对存储资源的需求申请，主要包括存储空间请求、访问模式、PV选择条件和存储类别等信息的设置。

1.PV和PVC的生命周期一

可以将PV看作可用的存储资源，PVC则是对存储资源的需求。

(1)资源供应Kubernetes支持两种资源的供应模式：静态模式(Static)和动态模式(Dynamic)。资源供应的结果就是创建好的PV。

(2)静态模式。集群管理员手动创建许多PV，在定义PV时需要将后端存储的特性进行设置。

(3)动态模式。集群管理员无须手动创建PV，而是通过StorageClass的设置对后端存储进行描述，标记为某种类型。此时要求PVC对存储的类型进行声明，系统将自动完成PV的创建及与PVC的绑定。PVC可以声明Class为""，说明该PVC禁止使用动态模式。

2.PV和PVC的生命周期二

1)资源绑定

在用户定义好PVC后，系统将根据PVC对存储资源的请求（存储空间和访问模式）在已存在的PV中选择一个满足PVC要求的PV，一旦找到，就将该PV与用户定义的PVC进行绑定，用户的应用就可以使用这个PVC了。

如果在系统中没有满足PVC要求的PV，PVC则会无限期处于Pending状态，直到系统管理员创建了一个符合其要求的PV。PV一旦绑定到某个PVC上，就会被这个PVC独占，不能再与其他PVC进行绑定了。

在这种情况下，当PVC申请的存储空间比PV的少时，整个PV的空间就都能够为PVC所用，可能会造成资源的浪费。如果资源供应使用的是动态模式，则系统在为PVC找到合适的StorageClass后，将自动创建一个PV并完成与PVC的绑定。

2)资源使用

Pod使用Volume的定义，将PVC挂载到容器内的某个路径进行使用。Volume的类型为persistentVolumeClaim，在容器应用挂载了一个PVC后，就能被持续独占使用。不过，多个Pod可以挂载同一个PVC，应用程序需要考虑多个实例共同访问一块存储空间的问题。

3)资源释放

当用户对存储资源使用完毕后，可以删除PVC，与该PVC绑定的PV将会被标记为“已释放”，但还不能立刻与其他PVC进行绑定。通过之前PVC写入的数据可能还被留在存储设备上，只有在清除之后该PV才能再次使用。

4)资源回收

对于PV，管理员可以设定回收策略，用于设置与之绑定的PVC释放资源之后如何处理遗留数据的问题。只有PV的存储空间完成回收，才能供新的PVC绑定和使用。