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本系列从 K8s 存储模型入手，逐步展开到 CSI 插件实现与云原生存储全景。

① 概念 → ② Volume 生命周期 → ③ CSI 架构 → ④ FlexVolume 演进 → ⑤ 对比 → ⑥ 排障 ‖ ⑦ 开发 → ⑧ 高级特性 → ⑨ 演进展望

重要

K8s 存储插件经历了 In-tree → FlexVolume → CSI 三代演进。FlexVolume 用脚本实现、需 root 权限、无法动态供应；CSI 用 gRPC、容器化部署、独立升级。CSI 已成为唯一推荐的存储插件标准，In-tree 和 FlexVolume 均已废弃。

1. 三代演进

2. In-tree Plugin

K8s 最初内置了 20 多种存储插件，代码直接写在 K8s 主仓库的 pkg/volume/ 目录下。

2.1 工作方式

每个插件实现 VolumePlugin 接口，kubelet 直接调用 Go 函数：

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// 简化的接口
type VolumePlugin interface {
    Init(host VolumeHost) error
    NewMounter(spec *Volume, pod *Pod) Mounter
    NewUnmounter(name string, podUID types.UID) Unmounter
}

2.2 问题

3. FlexVolume

3.1 工作方式

FlexVolume 是一个可执行文件（脚本或二进制），放在宿主机固定路径下：

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/usr/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/<vendor>~<driver>/<driver>

kubelet 在 Mount/Unmount 阶段直接 fork 执行这个脚本：

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# Mount 操作
/usr/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/k8s~nfs/nfs mount <mountDir> <jsonParam>

# Unmount 操作
/usr/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/k8s~nfs/nfs unmount <mountDir>

3.2 FlexVolume PV 定义

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-flex-nfs
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes: ["ReadWriteMany"]
  flexVolume:
    driver: "k8s/nfs"          # 对应路径 k8s~nfs/nfs
    fsType: "nfs"
    options:
      server: "10.10.0.25"
      share: "export"

3.3 脚本必须实现的命令

3.4 FlexVolume 的局限

4. CSI：为什么是更好的方案

4.1 设计思想对比

4.2 CSI 的解耦设计

K8s 主仓库
  ├── kubelet（调用 CSI gRPC，不关心实现）
  ├── AD Controller（创建 VolumeAttachment）
  └── PV Controller（创建 PV 对象）
       ↓ gRPC（标准接口）
CSI Plugin（独立仓库，独立发布）
  ├── Identity Service
  ├── Controller Service
  └── Node Service
       ↓
底层存储系统

5. 迁移路径

5.1 In-tree → CSI

K8s 社区通过 CSI Migration 机制，将 In-tree 插件的调用透明转发到 CSI 插件：

已迁移的 In-tree 插件：awsElasticBlockStore、gcePersistentDisk、azureDisk、vSphere Volume、portworx、cinder。

5.2 FlexVolume → CSI

FlexVolume 没有自动迁移机制。需要：

1. 部署对应的 CSI 插件
2. 将 PV 的 flexVolume 字段改为 csi
3. 更新 StorageClass 的 provisioner 字段
4. 测试兼容性

参考链接

• FlexVolume Documentation
• CSI Migration
• From FlexVolume to CSI