Lab 6.1 - Volumes Efêmeros e emptyDir
Objetivos
Ao final deste lab, você será capaz de:
- Criar e usar volumes emptyDir
- Utilizar volumes tmpfs (RAM)
- Compartilhar volumes entre containers em um Pod
- Compreender o ciclo de vida dos volumes efêmeros
- Comparar emptyDir e tmpfs
Pré-requisitos
- Cluster Kubernetes funcional
- kubectl configurado
- Compreensão de Pods e volumes
Exercício 1: Volume emptyDir Básico
Criar um Pod com emptyDir
Crie pod-emptydir.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: emptydir-pod
spec:
containers:
- name: app
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "echo 'Hello' > /cache/data.txt && cat /cache/data.txt && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: cache
mountPath: /cache
volumes:
- name: cache
emptyDir: {}
Deploy e Verificação
kubectl apply -f pod-emptydir.yaml
kubectl logs emptydir-pod
kubectl exec emptydir-pod -- ls -la /cache
Exercício 2: emptyDir com Limite de Tamanho
Criar um Pod com Limite de Tamanho
Crie pod-emptydir-limit.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: emptydir-limit-pod
spec:
containers:
- name: app
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "dd if=/dev/zero of=/cache/bigfile bs=1M count=100 && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: cache
mountPath: /cache
volumes:
- name: cache
emptyDir:
sizeLimit: 50Mi
Deploy e Observação
kubectl apply -f pod-emptydir-limit.yaml
kubectl get pod emptydir-limit-pod
# O Pod deve falhar pois 100Mi > 50Mi
Exercício 3: Volume Compartilhado entre Containers
Criar um Pod Multi-Containers
Crie pod-shared-volume.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: shared-volume-pod
spec:
containers:
- name: writer
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "echo 'Data from writer' > /shared/data.txt && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: shared
mountPath: /shared
- name: reader
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "sleep 5 && cat /shared/data.txt && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: shared
mountPath: /shared
volumes:
- name: shared
emptyDir: {}
Deploy e Verificação
kubectl apply -f pod-shared-volume.yaml
kubectl logs shared-volume-pod -c writer
kubectl logs shared-volume-pod -c reader
Exercício 4: Volume tmpfs (RAM)
Criar um Pod com tmpfs
Crie pod-tmpfs.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: tmpfs-pod
spec:
containers:
- name: app
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "echo 'Fast storage' > /tmp/data.txt && cat /tmp/data.txt && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: tmpfs-volume
mountPath: /tmp
volumes:
- name: tmpfs-volume
emptyDir:
medium: Memory
sizeLimit: 100Mi
Deploy e Verificação
kubectl apply -f pod-tmpfs.yaml
kubectl logs tmpfs-pod
kubectl exec tmpfs-pod -- df -h /tmp
Exercício 5: Comparação emptyDir vs tmpfs
Criar Dois Pods para Comparação
Crie pod-comparison.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: emptydir-bench
spec:
containers:
- name: app
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "time dd if=/dev/zero of=/cache/test bs=1M count=10 && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: cache
mountPath: /cache
volumes:
- name: cache
emptyDir: {}
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: tmpfs-bench
spec:
containers:
- name: app
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "time dd if=/dev/zero of=/tmp/test bs=1M count=10 && sleep 3600"]
volumeMounts:
- name: tmpfs-vol
mountPath: /tmp
volumes:
- name: tmpfs-vol
emptyDir:
medium: Memory
Comparar Desempenho
kubectl apply -f pod-comparison.yaml
kubectl logs emptydir-bench
kubectl logs tmpfs-bench
# Compare os tempos de escrita
Exercício 6: Caso de Uso Real - Cache
Criar um Pod com Cache
Crie pod-cache.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: cache-pod
spec:
containers:
- name: web-server
image: nginx:1.20
volumeMounts:
- name: cache
mountPath: /var/cache/nginx
- name: cache-warmup
image: busybox:1.35
command: ["sh", "-c", "while true; do echo 'Cache data' > /cache/data.txt; sleep 60; done"]
volumeMounts:
- name: cache
mountPath: /cache
volumes:
- name: cache
emptyDir:
sizeLimit: 500Mi
Deploy e Verificação
kubectl apply -f pod-cache.yaml
kubectl exec cache-pod -c web-server -- ls -la /var/cache/nginx
kubectl exec cache-pod -c cache-warmup -- cat /cache/data.txt
Limpeza
kubectl delete pod emptydir-pod emptydir-limit-pod shared-volume-pod tmpfs-pod emptydir-bench tmpfs-bench cache-pod
Perguntas para Reflexão
- Qual é a principal diferença entre emptyDir e tmpfs?
- Quando você usaria tmpfs ao invés de emptyDir?
- Por que definir um sizeLimit para volumes emptyDir?
- O que acontece com os dados em um volume emptyDir quando o Pod é excluído?
Desafio Bônus
Crie um Pod com três containers que compartilham um volume emptyDir:
- Um container que escreve dados
- Um container que lê e processa os dados
- Um container que monitora o tamanho do volume
Lab criado em: Dezembro 2024