如何在 Kubernetes(k8s) 中配置持久化存储以支持容器的数据隔离和安全性？

在Kubernetes中配置持久化存储实现数据隔离与安全性需要结合存储类(StorageClass)、持久卷(PV/PVC)及安全策略：

1. 存储后端选型：

   • 使用支持ReadWriteOnce模式的存储系统（如Ceph RBD、AWS EBS）确保单节点独占写入
   • 对敏感数据采用加密存储方案（如CSI Volume Encryption）

2. 访问控制策略：

   • 通过RBAC限制PVC的创建权限，例如仅允许特定Namespace的ServiceAccount访问存储类
   • 使用NetworkPolicy限制存储流量仅允许特定Label的Pod通信

3. 动态供应配置：

   apiVersion: storage.k8s.io/v1
   kind: StorageClass
   metadata:
    name: encrypted-sc
   provisioner: ebs.csi.aws.com
   parameters:
    encrypted: "true"
    kmsKeyId: alias/my-key
   reclaimPolicy: Retain

4. 运行时保护：

   • 通过Pod SecurityPolicy强制设置fsGroup实现文件系统权限控制
   • 使用CSI Ephemeral Volumes处理临时敏感数据

实践挑战：

• CSI驱动与Kubernetes版本兼容性问题导致动态供应失败
• 跨AZ持久卷挂载时的延迟问题（需配置拓扑感知）
• 加密存储的性能损耗需要平衡（实测AWS EBS加密卷IOPS下降约8-12%）
• 遗留系统迁移时遇到的NFS权限继承问题（通过initContainer执行chmod解决）

建议配合Velero实现加密备份，并通过OPA/Gatekeeper实施存储策略合规检查。

为什么不考虑使用类似 Rook 或 Longhorn 的云原生存储方案，它们为 Kubernetes 提供了更灵活的持久化数据管理与安全策略？

在Kubernetes中配置持久化存储以实现数据隔离与安全性，需遵循以下核心实践：1. 使用StorageClass与PVC/PV解耦存储供应，通过动态卷分配避免手动干预，并为不同应用定义隔离的存储策略；2. 启用RBAC限制访问权限，确保仅授权命名空间或服务账号可操作特定PVC/PV；3. 静态数据加密，依赖云厂商加密能力（如AWS EBS加密）或集成CSI驱动（如Secrets Store CSI）实现卷级加密；4. 运行时安全，在PodSecurityPolicy或SecurityContext中强制非root用户运行容器，并设置fsGroup确保挂载点权限最小化；5. 网络隔离，针对网络存储（如NFS/CEPH）配置NetworkPolicy限制跨Pod访问，并结合TLS加密数据传输；6. 多租户场景下，结合Namespace划分存储配额（ResourceQuota）及存储类隔离策略，避免资源抢占。此外，建议定期审计存储访问日志，并利用Velero等工具实现卷快照与跨集群容灾。

1. 定义StorageClass：创建StorageClass指定存储类型（如加密卷）和供应模式（如动态分配），确保存储后端支持访问控制和加密功能。
2. 创建PersistentVolume(PV)与PersistentVolumeClaim(PVC)：通过PV声明物理存储资源（如容量、访问模式ReadWriteOnce），PVC绑定Pod并限制命名空间访问，实现资源隔离。
3. 启用RBAC：为Pod配置最小权限ServiceAccount，限制对PVC/PV的修改操作，避免未授权访问。
4. 配置存储加密：在StorageClass中启用加密选项（如使用KMS），或使用支持加密的存储插件（如CSI驱动）。
5. 设置Pod安全策略：限制Pod以非root用户运行，禁用特权模式，并通过SecurityContext强制文件系统只读（如readOnlyRootFilesystem）。
6. 网络隔离：使用NetworkPolicy限制Pod间通信，仅允许授权服务访问存储相关端口。
7. 定期备份与审计：通过Velero备份PV数据，启用K8s审计日志监控存储操作异常。