[Kubernetes] PV & PVC 완전 정리: 영구 스토리지 관리와 실무 패턴

📌 들어가며

이번 글에서는 쿠버네티스 영구 스토리지의 두 축인 PV & PVC를 완전 정리한다. 개념·생명주기·주요 속성부터 StatefulSet·공유 스토리지·VolumeSnapshot 같은 실무 패턴과 트러블슈팅까지 다룬다.

PV & PVC란? PV(PersistentVolume)는 관리자가 프로비저닝한 실제 스토리지(디스크·NFS·EBS), PVC(PersistentVolumeClaim)는 사용자의 스토리지 요청서(크기·접근 모드)다. PVC가 조건에 맞는 PV를 찾아 1:1로 바인딩된다.

PV  = 아파트(실제 부동산)   PVC = 임대 계약서(요청 조건)   Pod = 입주자

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1. 구조와 생명주기

flowchart TD
    Pod["📦 Pod<br/>volumeMounts: /data"]
    PVC["📋 PVC<br/>(10Gi·RWO 요청)"]
    PV[("💾 PV<br/>10Gi·EBS")]
    Pod -- 마운트 --> PVC
    PVC -- "바인딩(자동)" --> PV

생명주기: ① Provisioning(정적=관리자 생성 / 동적=StorageClass 자동) → ② Binding(PVC↔PV 1:1) → ③ Using(Pod 마운트) → ④ Reclaiming(PVC 삭제 시 Retain/Delete).

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2. 주요 속성 3가지

Access Modes (접근 모드)

모드	약자	설명	예
ReadWriteOnce	RWO	단일 노드 읽기/쓰기	EBS, Azure Disk
ReadOnlyMany	ROX	여러 노드 읽기 전용	공유 설정 파일
ReadWriteMany	RWX	여러 노드 읽기/쓰기	NFS, EFS, CephFS

Reclaim Policy (회수 정책)

정책	동작	사용
Retain	PVC 삭제해도 PV·데이터 유지	프로덕션
Delete	PV·실제 스토리지 삭제	개발/테스트
Recycle	(Deprecated)	사용 안 함

Volume Binding Mode

모드	동작	사용
Immediate	PVC 생성 즉시 바인딩	EFS·NFS
WaitForFirstConsumer	Pod 생성 시점 바인딩	EBS

⚠️ 블록 스토리지(EBS·Azure Disk)는 RWO만 지원한다. 여러 파드가 동시에 써야 하면 NFS·EFS(RWX)를 써야 한다. RWX를 EBS에 요청하면 PVC가 Pending에 걸린다.

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3. 기본 사용법

Static Provisioning (수동)

# ① PV (관리자)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes: [ReadWriteOnce]
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: manual
  hostPath:
    path: /mnt/data
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# ② PVC (사용자)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc
spec:
  accessModes: [ReadWriteOnce]
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: manual

Dynamic Provisioning (자동, 실무 권장)

PVC만 만들면 StorageClass가 PV를 자동 생성·바인딩한다.

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: dynamic-pvc
spec:
  accessModes: [ReadWriteOnce]
  storageClassName: gp2      # AWS EBS gp2
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

PVC 생성 → StorageClass(gp2) → EBS 20Gi 자동 생성 → PV 생성·바인딩 → Pod 마운트

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4. 기본 명령어

kubectl get pv                                   # PV 목록
kubectl get pvc -n <ns>                          # PVC 목록
kubectl describe pvc <pvc> -n <ns>               # 바인딩·이벤트
kubectl delete pod <pod> -n <ns>                 # PVC 삭제 전 Pod 먼저
kubectl delete pvc <pvc> -n <ns>

PV STATUS 의미:

상태	의미
Available	사용 가능(미바인딩)
Bound	PVC와 바인딩됨
Released	PVC 삭제됐지만 Retain으로 유지
Failed	에러

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5. 실무 패턴

StatefulSet + volumeClaimTemplates

Pod마다 독립 PVC를 자동 생성한다.

spec:
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: gp2
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi

data-postgres-0 → postgres-0 전용
data-postgres-1 → postgres-1 전용   (Pod별 독립 저장소)

공유 스토리지 (RWX)

여러 파드가 같은 파일시스템을 공유하려면 EFS/NFS로 ReadWriteMany PVC를 만들고 여러 파드가 같은 claimName을 참조한다.

VolumeSnapshot (백업/복구)

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: db-backup-20240104
spec:
  volumeSnapshotClassName: csi-aws-vsc
  source:
    persistentVolumeClaimName: db-pvc

복구는 새 PVC의 dataSource에 이 스냅샷을 지정하면 된다.

동일 PVC를 여러 경로에 마운트

같은 PVC를 한 파드 안 여러 mountPath로 마운트하면, 완전히 동일한 데이터를 가리킨다(디스크는 1배만 사용).

volumeMounts:
- name: my-vol
  mountPath: /LOGS          # 경로 1
- name: my-vol
  mountPath: /app/logs      # 경로 2 (같은 volume)

💡 레거시 경로 호환에 유용하다. 옛 경로(/LOGS)와 새 경로(/app/logs)를 동시에 지원해야 할 때, 심볼릭 링크 대신 volumeMount로 처리한다. 단 한쪽에서 삭제하면 양쪽 모두 사라진다.

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6. 트러블슈팅

⚠️ PVC Pending — kubectl describe pvc로 원인 확인. 조건 맞는 PV 없음 / StorageClass 없음 / 용량 부족 / AccessMode 불일치가 흔하다.

⚠️ PVC 삭제 안 됨 — 파드가 사용 중이면 못 지운다. Pod → PVC 순서로 삭제한다.

⚠️ PV Released 재사용 — Retain으로 남은 PV는 kubectl edit pv로 spec.claimRef를 지우면 다시 Available이 된다.

흔한 실수:

# ❌ 프로덕션에서 Delete → PVC 삭제 시 실제 데이터 소멸
persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
# ✅ 프로덕션은 Retain
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

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7. 운영 참고 (금융권·폐쇄망)

상황	권장
프로덕션 DB	동적 프로비저닝 + Retain
StatefulSet	volumeClaimTemplates(Pod별 독립)
공유 파일시스템	RWX + EFS/NFS
백업	VolumeSnapshot 주기 실행
폐쇄망	클라우드 CSI 대신 NFS/Ceph
용량 모니터링	kubelet_volume_stats_used_bytes 알림

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📝 정리

PV & PVC
├─ 개념   PV(실제 스토리지) ↔ PVC(요청서), 1:1 바인딩
├─ 속성   AccessMode(RWO/RWX) · Reclaim(Retain/Delete) · BindingMode
├─ 방식   Static(수동) / Dynamic(StorageClass, 권장)
├─ 패턴   StatefulSet templates · RWX 공유 · Snapshot
└─ 안전   프로덕션은 Retain, EBS는 RWO

개념	한 줄 정의
PV / PVC	실제 스토리지 / 요청서
RWO / RWX	단일 / 다중 노드 접근
Retain	데이터 보존 정책

PV/PVC의 핵심은 저장소(PV)와 요청(PVC)의 분리, 그리고 실무에서는 동적 프로비저닝 + Retain이 기본이라는 점이다. 접근 모드(RWO/RWX)를 스토리지 종류에 맞게 고르는 것이 Pending을 피하는 지름길이다.

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🔗 참고

• Kubernetes PV/PVC 공식 문서