EKS 存储

最后更新: July 3, 2026

在 Amazon EKS 上运行应用程序时，可以使用多种存储选项来存储和管理数据。本文档介绍 EKS 存储的基本概念，以及如何使用 Amazon EBS (Elastic Block Store) 和 Amazon EFS (Elastic File System)。

Kubernetes 存储基本概念

首先了解在 Kubernetes 中管理存储的关键概念。

Kubernetes 存储概念

Volume

Volume 是一个可以挂载到 Pod 内容器的目录，即使容器重启，数据也会保留。Volume 的生命周期与 Pod 的生命周期相同；当 Pod 被删除时，Volume 也会被删除。

Persistent Volume (PV)

Persistent Volume 是由管理员预置或通过 storage class 动态预置的一块集群存储。PV 的生命周期独立于 Pod，即使 Pod 被删除，PV 也会保留。

Persistent Volume Claim (PVC)

Persistent Volume Claim 是用户对存储的请求。PVC 会以特定大小和访问模式请求存储，并将该请求绑定到合适的 PV。

StorageClass

StorageClass 描述管理员提供的存储“类别”。使用 storage class 可以在创建 PVC 时动态预置 PV。

Access Modes

Kubernetes 支持以下 Access Modes：

ReadWriteOnce (RWO): 可由单个 Node 以读/写方式挂载
ReadOnlyMany (ROX): 可由多个 Node 以只读方式挂载
ReadWriteMany (RWX): 可由多个 Node 以读/写方式挂载
ReadWriteOncePod (RWOP): 只能由单个 Pod 以读/写方式挂载 (Kubernetes 1.22+)

Amazon EKS 存储选项概览

在 Amazon EKS 中，你可以利用各种 AWS 存储服务为容器化应用程序提供存储。

EKS 存储选项

主要存储选项

Amazon EBS (Elastic Block Store)
- Block storage，可挂载到单个 Node (RWO)
- 高性能、持久的 block storage
- 适用于数据库、有状态应用程序
Amazon EFS (Elastic File System)
- 完全托管的 NFS file system
- 可从多个 Node 同时挂载 (RWX)
- 适用于需要共享 file system 的工作负载
Amazon FSx for Lustre
- 高性能 file system
- 适用于 machine learning、HPC、big data analytics
- 可从多个 Node 同时挂载 (RWX)
Amazon S3 (Simple Storage Service)
- Object storage
- 不能作为 Volume 直接挂载，但可通过 S3 API 访问
- 适用于大规模数据存储
EC2 Instance Store (Local NVMe)
- 物理连接到 EC2 instance 的临时本地 NVMe storage，提供极低延迟
- EC2 Instance Store CSI Driver 于 2026 年 5 月作为 Amazon EKS add-on 达到 general availability (GA)，因此现在可以从 EKS Console/CLI 作为标准 add-on 安装和管理（以前需要通过 community manifests 手动安装）。该 driver 会自动管理 Volume 生命周期，降低运维开销
- 适用于 AI/ML 临时数据处理、Spark/Hadoop 本地缓存、高吞吐日志处理和数据库缓存层
- 成本：driver 本身免费；你只需为包含 instance store 的底层 EC2 instance 付费 (source)

Storage Options Comparison

Storage Option	Type	Access Mode	Performance	Use Cases
Amazon EBS	Block	RWO	High	Databases, stateful applications
Amazon EFS	File	RWX	Medium	Shared files, web servers, CMS
FSx for Lustre	File	RWX	Very High	HPC, ML training, big data
Amazon S3	Object	API Access	Medium	Backup, archive, static content
EC2 Instance Store	Block (local NVMe)	RWO, ephemeral	Very High (ultra-low latency)	AI/ML ephemeral data, local caching, high-throughput log processing

使用 Amazon EBS 进行存储

Amazon EBS 提供可附加到 EC2 instance 的 block-level storage volume。在 EKS 中，你可以通过 EBS CSI (Container Storage Interface) driver 将 EBS volume 挂载到 Kubernetes Pod。

EBS CSI Driver 架构

安装 EBS CSI Driver

要在 EKS 中使用 EBS volume，需要安装 EBS CSI driver。该 driver 以 Amazon EKS add-on 的形式提供。

bash

# Install EBS CSI driver
eksctl create addon --name aws-ebs-csi-driver --cluster my-cluster --version latest

# Or using AWS CLI
aws eks create-addon --cluster-name my-cluster --addon-name aws-ebs-csi-driver --addon-version latest

创建 EBS Storage Class

创建一个用于动态预置 EBS volume 的 storage class。这里使用 gp3 volume type。

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: ebs-gp3
provisioner: ebs.csi.aws.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
  type: gp3
  encrypted: "true"
  fsType: ext4

创建 Persistent Volume Claim (PVC)

创建一个供你的应用程序使用的 PVC。

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: ebs-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: ebs-gp3
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

在 Pod 中使用 PVC

在 Pod 中挂载已创建的 PVC。

yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app-with-ebs
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/data"
      name: ebs-volume
  volumes:
  - name: ebs-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: ebs-claim

EBS Volume Snapshots

你可以创建 EBS volume 的 snapshot 来备份数据。

yaml

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: ebs-snapshot
spec:
  volumeSnapshotClassName: csi-aws-vsc
  source:
    persistentVolumeClaimName: ebs-claim

EBS Volume Expansion

你可以根据需要扩展 EBS volume 的大小。

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: ebs-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: ebs-gp3
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi  # Expanded from 10Gi to 20Gi

EBS Volume Types and Performance

Amazon EBS 提供多种 volume type：

Volume Type	Description	Use Cases
gp3	General Purpose SSD	Suitable for most workloads, cost-effective
io2	Provisioned IOPS SSD	High-performance databases
st1	Throughput Optimized HDD	Big data, log processing
sc1	Cold HDD	Infrequently accessed data

对于 EKS，推荐使用 gp3 volume type。gp3 在提供稳定性能的同时具有成本效益。

使用 Amazon EFS 进行存储

Amazon EFS 是一个完全托管的 NFS file system，可从多个 EC2 instance 同时访问。在 EKS 中，你可以通过 EFS CSI driver 将 EFS file system 同时挂载到多个 Pod。

EFS CSI Driver 架构

安装 EFS CSI Driver

要在 EKS 中使用 EFS，需要安装 EFS CSI driver。

bash

# Install EFS CSI driver
eksctl create addon --name aws-efs-csi-driver --cluster my-cluster --version latest

# Or using AWS CLI
aws eks create-addon --cluster-name my-cluster --addon-name aws-efs-csi-driver --addon-version latest

创建 EFS File System

使用 AWS Management Console、AWS CLI 或 AWS CloudFormation 创建 EFS file system。

bash

# Create EFS file system using AWS CLI
aws efs create-file-system \
  --performance-mode generalPurpose \
  --throughput-mode bursting \
  --encrypted \
  --tags Key=Name,Value=MyEFSFileSystem

# Save file system ID
EFS_FS_ID=$(aws efs describe-file-systems --query "FileSystems[?Name=='MyEFSFileSystem'].FileSystemId" --output text)

# Get EKS cluster VPC ID
VPC_ID=$(aws eks describe-cluster --name my-cluster --query "cluster.resourcesVpcConfig.vpcId" --output text)

# Create security group
aws ec2 create-security-group \
  --group-name MyEFSSecurityGroup \
  --description "Security group for EFS mount targets" \
  --vpc-id $VPC_ID

SG_ID=$(aws ec2 describe-security-groups \
  --filters Name=group-name,Values=MyEFSSecurityGroup \
  --query "SecurityGroups[0].GroupId" --output text)

# Allow NFS traffic
aws ec2 authorize-security-group-ingress \
  --group-id $SG_ID \
  --protocol tcp \
  --port 2049 \
  --cidr 10.0.0.0/16

# Get subnet IDs
SUBNET_IDS=$(aws ec2 describe-subnets \
  --filters "Name=vpc-id,Values=$VPC_ID" \
  --query "Subnets[*].SubnetId" --output text)

# Create mount target in each subnet
for SUBNET_ID in $SUBNET_IDS; do
  aws efs create-mount-target \
    --file-system-id $EFS_FS_ID \
    --subnet-id $SUBNET_ID \
    --security-groups $SG_ID
done

创建 EFS Storage Class

创建一个用于使用 EFS 的 storage class。

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: efs-sc
provisioner: efs.csi.aws.com
parameters:
  provisioningMode: efs-ap
  fileSystemId: fs-0123456789abcdef0  # Created EFS file system ID
  directoryPerms: "700"

创建 Persistent Volume Claim (PVC)

创建一个用于使用 EFS 的 PVC。

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: efs-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany  # Can read/write simultaneously from multiple nodes
  storageClassName: efs-sc
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

在 Pod 中使用 EFS PVC

在 Pod 中挂载已创建的 PVC。

yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app-with-efs
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: "/shared-data"
      name: efs-volume
  volumes:
  - name: efs-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: efs-claim

EFS Access Points

使用 EFS access point 可以限制对特定目录的访问，并设置用户和组权限。

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: efs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: efs-sc
  csi:
    driver: efs.csi.aws.com
    volumeHandle: fs-0123456789abcdef0::fsap-0123456789abcdef0
    # volumeHandle format: {EFS file system ID}::{EFS access point ID}

EFS Performance Modes and Throughput Modes

Amazon EFS 提供两种 performance mode 和三种 throughput mode：

Performance Modes:

General Purpose: 推荐用于大多数工作负载
Max I/O: 适用于需要高并行处理的工作负载

Throughput Modes:

Bursting: 默认模式，根据 file system 大小提供 burst credits
Provisioned: 需要稳定吞吐量时使用
Elastic: 根据工作负载自动调整吞吐量（推荐）

Storage Classes 和 Dynamic Provisioning

使用 Kubernetes storage class 可以动态预置 persistent volume。在 EKS 中，你可以为各种 AWS 存储服务配置 storage class。

Kubernetes 存储工作流

Volume Binding Modes

storage class 中的 volumeBindingMode 字段决定创建 PVC 时 PV 的绑定方式：

Immediate: 创建 PVC 后立即预置并绑定 PV。
WaitForFirstConsumer: 延迟 PV 预置，直到某个 Pod 尝试使用该 PVC。

对于像 EBS 这样的 node-local storage，建议使用 WaitForFirstConsumer。这可确保 volume 创建在 Pod 被调度到的 Node 所在的同一 Availability Zone 中。

设置默认 Storage Class

将特定 storage class 设置为默认值后，即使 PVC 中未指定 storage class，也会使用该 storage class。

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: ebs-gp3
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: ebs.csi.aws.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
  type: gp3
  encrypted: "true"

Storage Class Examples

1. EBS gp3 Storage Class

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: ebs-gp3
provisioner: ebs.csi.aws.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
  type: gp3
  encrypted: "true"
  iops: "3000"
  throughput: "125"

2. EFS Storage Class

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: efs-sc
provisioner: efs.csi.aws.com
parameters:
  provisioningMode: efs-ap
  fileSystemId: fs-0123456789abcdef0
  directoryPerms: "700"

3. FSx for Lustre Storage Class

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fsx-lustre
provisioner: fsx.csi.aws.com
parameters:
  subnetId: subnet-0123456789abcdef0
  securityGroupIds: sg-0123456789abcdef0
  deploymentType: SCRATCH_2
  automaticBackupRetentionDays: "0"
  dailyAutomaticBackupStartTime: "00:00"
  perUnitStorageThroughput: "200"
  dataCompressionType: "NONE"

Reclaim Policies

Persistent Volume 的 reclaim policy 决定 PVC 被删除时如何处理 PV 及其数据：

Delete: 删除 PVC 时，PV 及其数据也会被删除。
Retain: 删除 PVC 时，PV 和数据会被保留。管理员必须手动清理。
Recycle: 已弃用的策略，请改用 dynamic provisioning 和 storage class。

你可以使用 storage class 中的 persistentVolumeReclaimPolicy 字段设置 reclaim policy：

yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: ebs-gp3-retain
provisioner: ebs.csi.aws.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
reclaimPolicy: Retain
parameters:
  type: gp3
  encrypted: "true"

总结

在 Amazon EKS 中，你可以使用多种存储选项配置符合应用程序需求的存储解决方案。本文档围绕 EBS 和 EFS 介绍了基本概念和配置方法。下一篇文档将介绍使用 FSx for Lustre 和 S3 的高级存储配置。

Quiz

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安全性

可观测性

弹性

高级

对比指南

指标

日志

追踪

告警

EKS 存储 ​

目录 ​

Kubernetes 存储基本概念 ​

Volume ​

Persistent Volume (PV) ​

Persistent Volume Claim (PVC) ​

StorageClass ​

Access Modes ​

Amazon EKS 存储选项概览 ​

主要存储选项 ​

Storage Options Comparison ​

使用 Amazon EBS 进行存储 ​

安装 EBS CSI Driver ​

创建 EBS Storage Class ​

创建 Persistent Volume Claim (PVC) ​

在 Pod 中使用 PVC ​

EBS Volume Snapshots ​

EBS Volume Expansion ​

EBS Volume Types and Performance ​

使用 Amazon EFS 进行存储 ​

安装 EFS CSI Driver ​

创建 EFS File System ​

创建 EFS Storage Class ​

创建 Persistent Volume Claim (PVC) ​

在 Pod 中使用 EFS PVC ​

EFS Access Points ​

EFS Performance Modes and Throughput Modes ​

Storage Classes 和 Dynamic Provisioning ​

Volume Binding Modes ​

设置默认 Storage Class ​

Storage Class Examples ​

Reclaim Policies ​

总结 ​

Quiz ​

EKS 存储

目录

Kubernetes 存储基本概念

Volume

Persistent Volume (PV)

Persistent Volume Claim (PVC)

StorageClass

Access Modes

Amazon EKS 存储选项概览

主要存储选项

Storage Options Comparison

使用 Amazon EBS 进行存储

安装 EBS CSI Driver

创建 EBS Storage Class

创建 Persistent Volume Claim (PVC)

在 Pod 中使用 PVC

EBS Volume Snapshots

EBS Volume Expansion

EBS Volume Types and Performance

使用 Amazon EFS 进行存储

安装 EFS CSI Driver

创建 EFS File System

创建 EFS Storage Class

创建 Persistent Volume Claim (PVC)

在 Pod 中使用 EFS PVC

EFS Access Points

EFS Performance Modes and Throughput Modes

Storage Classes 和 Dynamic Provisioning

Volume Binding Modes

设置默认 Storage Class

Storage Class Examples

Reclaim Policies

总结

Quiz