persistentvolumeとは？初心者にも分かる基本と使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

はじめに

このページでは、クラウドやアプリを動かすときに重要な「 persistentvolume 」について、初心者にも分かるように噛み砕いて解説します。 Kubernetes を使う時、データをどう保存しておくかはとても大切なポイント。ここでは、persistentvolume がどんなものか、どう使うのか、実務での流れを見ていきます。

persistentvolumeとは何か

簡単に言えば、PersistentVolume（PV） は「クラスタ内のストレージ領域」のことです。サーバーのディスクやネットワークストレージ、クラウドのブロックストアなど、色々な場所にある保存場所を指します。Kubernetes は、Pod が必要とするデータをこの PV という箱に保存できるように管理します。

PVとPVCの関係

データを使うときには、ただ箱を用意するだけでは足りません。Kubernetes では「箱を借りたい人」と「箱を貸す人」をつなぐ仕組みがあります。これが PersistentVolumeClaim（PVC） です。PVC は「このくらいの容量が欲しい」「この種類のストレージがいい」といった要望を表します。Kubernetes は、要望に合う PV を探して割り当てます。これにより、開発者はどの箱がどのサーバーにあるかを気にせず、データを保存できるようになります。

動的プロビジョニングとストレージクラス

実は、PV を事前に作っておく必要がある場合と、動的に作ってくれる場合の二通りがあります。StorageClass という仕組みを使うと、PVC が生まれたときに自動で PV を作ってくれる「動的プロビジョニング」が可能です。これにより、開発者は「この容量が欲しい」「この性能が欲しい」という要望を PVC に書くだけで済み、運用側はストレージの管理を統合して楽になります。

ストレージの種類と注意点

PV は「どの場所に保存するか」という観点でいろいろな種類があります。ローカルディスク、ネットワークストレージ、クラウドのブロックストアなどです。運用上の注意としては、PV のライフサイクルと PVC のライフサイクルが必ずしも同じではないこと、Pod が削除されてもデータはそのまま残る可能性があること、長期的なバックアップが必要なケースには別の対策を検討する必要があることなどです。

使い方の流れ

実際の運用では、以下のような流れでストレージを使います。まず、開発者は PVC を作成して、欲しい容量・ストレージの特性を宣言します。次に、Kubernetes が StorageClass を見て、動的プロビジョニングで適切な PersistentVolume を用意します。最後に、Pod が PVC をマウントして、アプリケーションがデータを保存・読み出しできるようになります。ここで重要なのは、アプリケーションが「データをどこに置くか」を意識せずに済むことです。実務ではこの自動化が大きな負担軽減につながります。

表で見る比較：PVとPVCの違い

項目	PV	PVC
役割	ストレージの実体を表す箱	ストレージの要望を表す申請
管理者の視点	実際の容量・属性を設定・管理	ユーザーの要件を定義・要求
結びつき	複数の PVC が同じ PV を使える場合は競合回避が必要	特定の PV に割り当てられる
動的作成	StorageClass により自動作成可能	PVC 側の要件に合わせて対応

用語のまとめ

PV：クラスタ内のストレージ領域のこと。データを実際に保存する場所を指す。

PVC：データを保存したいという要求。どのPV を使うかを決めるための申請。

最後に

初心者のうちは「PersistentVolume」や「StorageClass」という言葉が難しく感じるかもしれません。しかし、日常のファイル保存のイメージを使えば理解は進みます。デプロイ先のクラスタを実際に動かしてみて、PVC を作成してみると、PV がどのように割り当てられ、どのようにデータが保存されるかが見えてきます。学習を続けるうちに、ストレージの仕組みが自然と身についていくでしょう。

persistentvolumeの同意語

永続ボリューム: Kubernetesにおける長期的にデータを保存できるストレージリソースの正式な日本語表現。PVと同義で、PVCと結合してアプリのデータをクラスタ内で保持します。
PV: PersistentVolumeの略称。Kubernetesのストレージリソースの短縮形で、永続ボリュームを指します。
PersistentVolume: 英語の正式名称。Kubernetesのストレージリソースの一つで、PVCと連携して永続的なデータを扱う抽象リソースです。
永続ストレージボリューム: 日常的な言い換えとして使われることがある表現。意味は“永続的なストレージボリューム”で、PVと同義です。ただし公式文書では『永続ボリューム』が主に用いられます。
PVリソース: PV（PersistentVolume）を指す別表現。クラスタ内の永続ストレージリソースを意味します。

persistentvolumeの対義語・反対語

一時的ストレージ: データが短時間しか保持されず、再起動や削除時に消える性質のストレージ。Kubernetes では pod の寿命やセッション期間に依存するボリュームのことを指すことが多いです。
揮発性ストレージ: 電源を落とすとデータが失われる性質のストレージ。長期保存には向かず、短期的な作業用データに適しています。
非永続的ストレージ: データを長期的に保存する目的には適さないストレージ。再起動や削除でデータが消える前提の性質を指します。
エフェメラルボリューム: Ephemeral volume の直訳的表現。短命で、Pod のライフサイクルに強く依存し、Pod が削除されるとデータも消えるボリュームのことを指します。
Podのライフサイクル依存ストレージ: ボリュームのライフサイクルが Pod の寿命と直結しており、Pod が削除されるとデータが失われるタイプのストレージ。代表例として空のディレクトリ系ボリュームなどが挙げられます。

persistentvolumeの共起語

PersistentVolume: Kubernetesクラスタ内の実際のストレージリソース。容量・アクセスモード・ストレージクラスなどの属性を持ち、PersistentVolumeClaim(PVC)と結びつくことでPodにマウントされます。
PersistentVolumeClaim: Podが必要とするストレージを要求するリソース。PVCがPVとバインドされると、対応するPVがPodにマウントされて利用されます。
StorageClass: 動的プロビジョニングの設定を定義するリソース。どのストレージバックエンドを使うか、どのプロビジョナーを用いるかを決定します。
DynamicProvisioning: PVC作成時にKubernetesが自動でPVを作成・割り当てる仕組み。StorageClassに紐づくプロビジョナーを使用します。
StaticProvisioning: 事前にPVを作成しておき、PVCへ手動で紐づけて使用する従来の方法です。
CSI: Container Storage Interfaceの略。ストレージドライバーとKubernetesを標準的に接続する仕組み。
CSIDriver: CSI規格に準拠したストレージドライバーの実装。複数のバックエンドをKubernetesと統合します。
InTreeVolumePlugin: Kubernetesに内蔵されている従来型のプラグイン。将来的にはCSIへ移行が進んでいます。
Provisioner: StorageClassが利用するバックエンドの実装。例としてkubernetes.io/aws-ebsなどが挙げられます。
ReclaimPolicy: PVCから解放されたPVの処理方針。Delete（ストレージを削除）、Retain（保持）、かつ旧来のRecycleは廃止されています。
AccessMode: PVへアクセスする権限のモード。代表的なものはReadWriteOnce(RWO)、ReadOnlyMany(ROX)、ReadWriteMany(RWX)です。
ReadWriteOnce: 1つのノードからのみ読み書き可能。
ReadOnlyMany: 複数ノードから読み取りのみ可能。
ReadWriteMany: 複数ノードから読み書き可能。
VolumeMode: PVのモード。Filesystemはファイルシステムとしてマウント、Blockはブロックデバイスとして扱います。
Filesystem: ファイルシステムとしてマウントされる場合のモード。
Block: ブロックデバイスとして扱われる場合のモード。
Capacity: PVの容量指定。例: 10Gi。PVCの要求サイズとマッチします。
MountOptions: Podへマウントする際に指定する追加オプション。例: hard, timeoなど。
ClaimRef: PVがどのPVCに紐づいているかを示す参照情報（PVCへの紐付けを指します）。
VolumeBindingMode: StorageClassがPVをバインドするタイミングの設定。WaitForFirstConsumerやImmediateがあります。
WaitForFirstConsumer: 最初のPodがスケジュールされるまでPVのバインドを待つ設定。
Immediate: PVC作成と同時にPVを即時バインドする設定。
Topology: トポロジー情報。ノードの場所やストレージの近接性を表し、適切なノードでPVを使用させるための制約に用います。
TopologySelector: PVの利用可否を制約する条件を定義する設定項目。
NFS: NFS（Network File System）をバックエンドとして使用する場合の代表的なPV。
ISCSI: iSCSIプロトコルをバックエンドとして使用する場合のPV。
CephFS: Cephのファイルシステムをバックエンドとして使用する場合のPV。
CephRBD: CephのRBD（ブロックデバイス）をバックエンドとして使用する場合のPV。
GlusterFS: GlusterFSをバックエンドとして使用する場合のPV。
AWSEBS: AWSのElastic Block Storeをバックエンドとして使用する場合のPV。
GCEPersistentDisk: Google Cloud PlatformのPersistent Diskをバックエンドとして使用する場合のPV。
AzureDisk: Azureのブロックストレージ（ディスク）をバックエンドとして使用する場合のPV。
AzureFile: Azureのファイル共有をバックエンドとして使用する場合のPV。
OpenStackCinder: OpenStackのCinderブロックストレージをバックエンドとして使用する場合のPV。
LocalPV: ノードのローカルディスクを直接PVとして提供する場合の設定。ノード故障時の耐障害性に注意。
Longhorn: LonghornはKubernetes向けの分散ストレージソリューション。CSI経由でPVを提供します。
OpenEBS: OpenEBSはKubernetes上のブロックストレージソリューション。PVC経由で利用します。

persistentvolumeの関連用語

PersistentVolume (PV): Kubernetes クラスター内で事前に用意された永続ストレージのリソース。ボリュームの実体は StorageBackend にあり、PVC によって利用が開始される。
PersistentVolumeClaim (PVC): Pod が必要とするストレージ量を宣言するオブジェクト。容量やアクセスモード、StorageClass などを指定して PV を要求する。
StorageClass: 動的プロビジョニングの設定を定義するリソース。どのストレージバックエンドを使うか、パラメータを指定する。
CSI (Container Storage Interface): 外部ストレージドライバーの統一インタフェース。Kubernetes で標準的にストレージを取り扱う仕組み。
Dynamic Provisioning: PVC 作成時に自動で PV を作成する機能。StorageClass に基づく自動プロビジョニングを指す。
Static Provisioning: 管理者が先に PV を作成しておき、PVC がそれにバインドされる方式。
Reclaim Policy: PV が PVC から解放されたときの処理方針。Delete でストレージを削除、Retain で残しておく。
Access Modes: PV へのアクセスの仕方を表す属性。ReadWriteOnce RWO, ReadOnlyMany ROX, ReadWriteMany RWX の3つ。
VolumeMode: PV のマウントモード。File はファイルシステムとしてマウント、Block はブロックデバイスとしてマウント。
Capacity: PV が提供する総容量。PVC は要求容量を指定してマッチングされる。
Binding: PVC と PV を結び付けるプロセス。適切な PV が見つかると自動的にバインドされることが多い。
PV Phase: PV の現在の状態。Available, Bound, Released などがある。
Local PersistentVolume: ノード上のローカルディスクを PV として提供するタイプ。データローカリティを活かす設計。
NFS: ネットワークファイルシステムをバックエンドとするストレージ。複数ノードから同時アクセスが可能。
iSCSI: SCSI over IP を使うブロックストレージ。ネットワーク経由でブロックデバイスを提供。
CephFS: Ceph の分散ファイルシステムをマウントして使うストレージバックエンド。
Ceph RBD: Ceph のブロックデバイスをバックエンドとして提供。RBD プロビジョナーと連携することが多い。
GlusterFS: 分散ファイルシステムのバックエンド。複数ノードでストレージを共有する場合に使用。
AWS EBS CSI: Amazon（関連記事：アマゾンの激安セール情報まとめ） Web Services の EBS ボリュームを Kubernetes で利用する CSI ドライバー。
GCE PD CSI: Google Cloud の Persistent Disk を Kubernetes で使う CSI ドライバー。
Azure Disk CSI: Azure のディスクを Kubernetes で利用する CSI ドライバー。
Provisioner: StorageClass で指定する、動的プロビジョニングを実装するドライバーの総称。
VolumeExpansion: PVC の容量を後から拡張する機能。適切なストレージバックエンドがサポートしている必要がある。
VolumeSnapshot: PV の時点の状態を写真（関連記事：写真ACを三ヵ月やったリアルな感想【写真を投稿するだけで簡単副収入】）のように保存するスナップショット。データのバックアップ・リストアに利用。
VolumeSnapshotClass: VolumeSnapshot のデフォルトの挙動やプロビジョニングを定義する設定。
VolumeSnapshotContent: VolumeSnapshot の実体データを表すリソース。スナップショットの保存先情報を保持。
Kubelet: ノード上で Pod の管理とマウント、ボリュームの準備を担当するエージェント。
StorageBackend: 実際のストレージを提供する物理的または仮想的なバックエンド。
Namespace: Kubernetes の論理的な区分。PVC は通常 Namespace ごとに分離される。
Cluster-scoped PV vs Namespace-scoped PVC: PV はクラスター全体のリソースとして扱われるのに対し、PVC は名前空間に紐づくリソースである点が特徴。
ReadWriteOnce (RWO): 1つのノードから読み書き可能なアクセスモード。
ReadOnlyMany (ROX): 複数ノードから読み取り専用でアクセス可能なモード。
ReadWriteMany (RWX): 複数ノードから読み書き可能なモード。