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Capítulo 6.1 - Volúmenes

Objetivos de Aprendizaje​

Al final de este capítulo, usted será capaz de:

  • Comprender los diferentes tipos de volúmenes en Kubernetes
  • Utilizar volúmenes efímeros (emptyDir, tmpfs)
  • Distinguir entre volúmenes efímeros y almacenamiento persistente
  • Elegir el tipo de volumen adecuado según el caso de uso
  • Comprender el ciclo de vida de los volúmenes

Introducción​

Los volúmenes en Kubernetes permiten a los contenedores acceder al almacenamiento. A diferencia del sistema de archivos del contenedor (efímero), los volúmenes persisten incluso si el contenedor se reinicia.

Volúmenes Efímeros​

Los volúmenes efímeros existen únicamente durante la vida del Pod. Se eliminan cuando el Pod finaliza.

emptyDir​

Un volumen emptyDir se crea cuando un Pod inicia y se elimina cuando el Pod finaliza.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: empty-dir-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx:1.20
    volumeMounts:
    - name: cache
      mountPath: /cache
  - name: sidecar
    image: busybox:1.35
    volumeMounts:
    - name: cache
      mountPath: /shared
  volumes:
  - name: cache
    emptyDir:
      sizeLimit: 1Gi  # Opcional: límite de tamaño

Características:

  • Se crea automáticamente al iniciar el Pod
  • Compartido entre todos los contenedores del Pod
  • Almacenado en el nodo (disco local)
  • Se elimina cuando el Pod finaliza

Casos de uso:

  • Caché temporal
  • Archivos temporales compartidos entre contenedores
  • Datos de trabajo intermedios

tmpfs (RAM)​

Un volumen tmpfs se almacena en memoria (RAM) en lugar de en disco.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: tmpfs-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx:1.20
    volumeMounts:
    - name: tmpfs-volume
      mountPath: /tmp
  volumes:
  - name: tmpfs-volume
    emptyDir:
      medium: Memory
      sizeLimit: 512Mi  # Límite en RAM

Características:

  • Almacenado en RAM (muy rápido)
  • Se elimina al reiniciar el nodo
  • Limitado por la RAM disponible
  • Más rápido que emptyDir (disco)

Casos de uso:

  • Caché en memoria de alto rendimiento
  • Archivos temporales sensibles (eliminados al reiniciar)
  • Datos que no deben persistir

Atención: Utilizar con precaución ya que consume RAM.

Comparación: emptyDir vs tmpfs​

CaracterísticaemptyDirtmpfs
AlmacenamientoDisco localRAM
RendimientoMedioMuy alto
PersistenciaSobrevive al reinicio del contenedorEliminado al reiniciar el nodo
LímiteEspacio en discoRAM disponible
Casos de usoCaché, archivos temporalesCaché de alto rendimiento, datos sensibles

Volúmenes Especiales​

ConfigMap y Secret como Volúmenes​

Los ConfigMaps y Secrets pueden montarse como volúmenes.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: config-volume-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx:1.20
    volumeMounts:
    - name: config
      mountPath: /etc/config
      readOnly: true
    - name: secrets
      mountPath: /etc/secrets
      readOnly: true
  volumes:
  - name: config
    configMap:
      name: app-config
  - name: secrets
    secret:
      secretName: app-secrets
      defaultMode: 0400

Resultado: Cada clave se convierte en un archivo en el directorio montado.

Volúmenes Persistentes (Vista Previa)​

Los volúmenes persistentes (PV/PVC) se tratarán en detalle en el capítulo 6.2.

Diferencia principal:

Ejemplo Completo: Caché Compartida​

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cache-example
spec:
  containers:
  # Contenedor principal
  - name: web-server
    image: nginx:1.20
    volumeMounts:
    - name: cache
      mountPath: /var/cache/nginx
    - name: tmp
      mountPath: /tmp
  
  # Contenedor sidecar para la caché
  - name: cache-warmup
    image: busybox:1.35
    command: ["/bin/sh", "-c", "while true; do echo 'Cache data' > /cache/data.txt; sleep 60; done"]
    volumeMounts:
    - name: cache
      mountPath: /cache
  
  volumes:
  # Caché compartida (disco)
  - name: cache
    emptyDir:
      sizeLimit: 500Mi
  
  # Archivos temporales (RAM)
  - name: tmp
    emptyDir:
      medium: Memory
      sizeLimit: 100Mi

Buenas Prácticas​

1. Elegir el Tipo Correcto​

  • emptyDir: Caché, archivos temporales, datos compartidos entre contenedores
  • tmpfs: Caché de alto rendimiento, datos temporales sensibles
  • PV/PVC: Datos importantes que deben persistir

2. Límites de Tamaño​

Siempre defina sizeLimit para evitar:

  • Agotamiento del espacio en disco (emptyDir)
  • Agotamiento de la RAM (tmpfs)

3. Limpieza​

Los volúmenes efímeros se limpian automáticamente, pero:

  • Verifique que las aplicaciones limpien sus archivos temporales
  • Monitoree el uso de espacio en disco/RAM

Comandos Útiles​

Verificar los Volúmenes de un Pod​

kubectl describe pod empty-dir-pod

Ver el Uso de los Volúmenes​

kubectl exec empty-dir-pod -c app -- df -h

Probar un Volumen​

# Escribir en el volumen
kubectl exec empty-dir-pod -c app -- sh -c "echo 'test' > /cache/test.txt"

# Leer desde el volumen
kubectl exec empty-dir-pod -c app -- cat /cache/test.txt

Resumen​

En este capítulo, usted ha aprendido:

Volúmenes efímeros: emptyDir (disco) y tmpfs (RAM)
emptyDir: Se crea al iniciar, se elimina al finalizar, compartido entre contenedores
tmpfs: Almacenado en RAM, muy rápido, eliminado al reiniciar el nodo
Casos de uso: Caché, archivos temporales, datos compartidos
Limitaciones: Tamaño limitado, vida útil ligada al Pod
Buenas prácticas: Definir sizeLimit, elegir según las necesidades

Próximos Pasos​

Capítulo 6.2: PersistentVolumes y PersistentVolumeClaims
Lab 6.1: Volúmenes Efímeros y emptyDir

Capítulo creado el: diciembre 2024