Armazenamento do Kubernetes StorageClass

Enterprise 2023-07-02 13:51:20 views: null

StorageClass

No artigo anterior, aprendemos a usar PV e PVC, mas os PVs anteriores são todos estáticos, o que isso significa? Se eu quiser usar um PVC, devo criar manualmente um PV. Também dissemos que esse método não pode atender em grande parte às nossas necessidades. Por exemplo, temos um aplicativo que requer uma simultaneidade de armazenamento relativamente alta. Outro aplicativo tem requisitos mais altos para velocidade de leitura e gravação, especialmente para aplicativos do tipo StatefulSet, não é apropriado simplesmente usar PV estático. Nesse caso, precisamos usar PV dinâmico, que é o que queremos hoje. Aprenda StorageClass.

criar

Para usar o StorageClass, temos que instalar o programa de configuração automática correspondente. Por exemplo, se usarmos nfs como back-end de armazenamento aqui, então precisamos usar um programa de configuração automática nfs-client, que também o chamamos de Provisioner. Este programa usa nosso O servidor nfs foi configurado para criar volumes persistentes automaticamente, ou seja, para criar PV automaticamente para nós.

  • O PV criado automaticamente ${namespace}-${pvcName}-${pvName}é criado no diretório de dados compartilhado no servidor NFS com este formato de nomenclatura
  • E quando o PV for reciclado, ele será archieved-${namespace}-${pvcName}-${pvName}armazenado no servidor NFS neste formato de nomenclatura.

Claro, antes da implantação nfs-client, precisamos primeiro instalar com sucesso o servidor nfs. Já passamos no artigo anterior. O endereço do serviço é 10.151.30.57 e o diretório de dados compartilhado é **/data/k8s/**, e então implantarmos nfs -client é suficiente, também podemos consultar diretamente a documentação do nfs-client: https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/tree/master/nfs-client, basta instalá-lo .

Etapa 1 : configurar a implantação, substituir os parâmetros correspondentes internos por nossa própria configuração nfs (nfs-client.yaml)

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
spec:
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-client-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-client-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
      containers:
        - name: nfs-client-provisioner
          image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: fuseim.pri/ifs
            - name: NFS_SERVER
              value: 10.151.30.57
            - name: NFS_PATH
              value: /data/k8s
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 10.151.30.57
            path: /data/k8s

Passo 2 : Substitua as variáveis ​​de ambiente NFS_SERVER e NFS_PATH e, é claro, também inclua a configuração do nfs abaixo. Podemos ver que usamos um nfs-client-provisioner aqui, então também precisamos criar um sa e, em seguida, vinculá-lo Permissões serviceAccountcorrespondentes : (nfs-client-sa.yaml)

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner

---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "patch", "update"]

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

Criamos um novo chamado nfs-client-provisioner aqui ServiceAccounte, em seguida, vinculamos um chamado nfs-client-provisioner-runner ClusterRole, que ClusterRoledeclarou algumas permissões, incluindo adicionar persistentvolumes, excluir, modificar, verificar etc. Permissões, para que possamos usar isso ServiceAccountpara criar PVs automaticamente.

Etapa 3 : Após a conclusão da declaração de implantação do nfs-client, podemos criar um StorageClassobjeto: (nfs-client-class.yaml)

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: course-nfs-storage
provisioner: fuseim.pri/ifs # or choose another name, must match deployment's env PROVISIONER_NAME'

Declaramos um objeto chamado course-nfs-storage , observe que o valor correspondente StorageClassabaixo deve ser igual ao valor da variável de ambiente PROVISIONER_NAME acima.provisionerDeployment

Agora vamos criar esses objetos de recurso:

$ kubectl create -f nfs-client.yaml
$ kubectl create -f nfs-client-sa.yaml
$ kubectl create -f nfs-client-class.yaml

Após a conclusão da criação, verifique o status do recurso:

$ kubectl get pods
NAME                                             READY     STATUS             RESTARTS   AGE
...
nfs-client-provisioner-7648b664bc-7f9pk          1/1       Running            0          7h
...
$ kubectl get storageclass
NAME                 PROVISIONER      AGE
course-nfs-storage   fuseim.pri/ifs   11s

nova construção

StorageClassO objeto de recurso acima foi criado com sucesso. Em seguida, vamos testar o PV dinâmico por meio de um exemplo. Primeiro, crie um objeto PVC: (test-pvc.yaml)

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-pvc
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Mi

Aqui declaramos um objeto PVC, adotamos o modo de acesso ReadWriteMany, e solicitamos um espaço de 1Mi, mas podemos ver que não identificamos nenhuma informação associada a StorageClass no arquivo PVC acima, então se criarmos diretamente este objeto PVC agora , podemos vincular automaticamente ao objeto PV apropriado? Obviamente não (desde que não haja PV adequado), temos dois métodos aqui para usar o objeto StorageClass que criamos acima para criar automaticamente um PV adequado para nós:

  • O primeiro método: adicione um identificador para declarar o objeto StorageClass neste objeto PVC, aqui podemos usar um atributo annotations para identificá-lo, conforme a seguir:
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "course-nfs-storage"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Mi
  • O segundo método: podemos definir o StorageClass deste curso-nfs-storage como o back-end de armazenamento padrão do Kubernetes e podemos usar o comando kubectl patch para atualizar:
$ kubectl patch storageclass course-nfs-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'

Os dois métodos acima são possíveis. Claro, para não afetar o comportamento padrão do sistema, ainda usamos o primeiro método aqui, basta criá-lo diretamente:

$ kubectl create -f test-pvc.yaml
persistentvolumeclaim "test-pvc" created
$ kubectl get pvc
NAME         STATUS    VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS          AGE
...
test-pvc     Bound     pvc-73b5ffd2-8b4b-11e8-b585-525400db4df7   1Mi        RWX            course-nfs-storage    2m
...

Podemos ver que um objeto PVC chamado test-pvc foi criado com sucesso e o status já é Bound. Um objeto VOLUME correspondente também foi gerado? A coluna mais importante é STORAGECLASS. Ela tem valor agora? O objeto StorageClass que acabamos de criar é course-nfs-storage.

Então olhe para o objeto PV:

$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                STORAGECLASS          REASON    AGE
...
pvc-73b5ffd2-8b4b-11e8-b585-525400db4df7   1Mi        RWX            Delete           Bound       default/test-pvc     course-nfs-storage              8m
...

Você pode ver se um objeto PV associado é gerado automaticamente, o modo de acesso é RWX e a política de reciclagem é Delete.Este objeto PV não é criado manualmente por nós, mas é criado automaticamente por meio de nosso objeto StorageClass acima. É assim que o StorageClass é criado.

teste

Em seguida, vamos usar um exemplo simples para testar o objeto PVC que declaramos acima com StorageClass: (test-pod.yaml)

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-pod
spec:
  containers:
  - name: test-pod
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
    - "/bin/sh"
    args:
    - "-c"
    - "touch /mnt/SUCCESS && exit 0 || exit 1"
    volumeMounts:
    - name: nfs-pvc
      mountPath: "/mnt"
  restartPolicy: "Never"
  volumes:
  - name: nfs-pvc
    persistentVolumeClaim:
      claimName: test-pvc

O Pod acima é muito simples. Ele usa um contêiner busybox para criar um arquivo SUCCESS no diretório /mnt e, em seguida, monta o diretório /mnt no objeto de recurso test-pvc recém-criado acima. A verificação é muito simples, apenas você precisa para verificar se existe um arquivo SUCCESS no diretório de dados compartilhado em nosso servidor nfs:

$ kubectl create -f test-pod.yaml
pod "test-pod" created

Em seguida, podemos visualizar os dados no diretório de dados compartilhados do servidor nfs:

$ ls /data/k8s/
default-test-pvc-pvc-73b5ffd2-8b4b-11e8-b585-525400db4df7

Podemos ver que há uma pasta com um nome longo abaixo. O método de nomenclatura desta pasta é o mesmo que nossas regras acima: ** namespace − {namespace}-name es p a ce − {pvcName}-${pvName}** é o mesmo e verifique se há outros arquivos nesta pasta:

$ ls /data/k8s/default-test-pvc-pvc-73b5ffd2-8b4b-11e8-b585-525400db4df7
SUCCESS

Vemos que há um arquivo SUCCESS abaixo, isso prova que nossa verificação acima foi bem-sucedida?

Além disso, podemos ver que estamos criando manualmente um objeto PVC aqui. No trabalho real, usar StorageClass é mais um tipo de serviço StatefulSet. Para o tipo de serviço StatefulSet, também podemos usar StorageClass diretamente por meio de um atributo volumeClaimTemplates, conforme a seguir : ( test-statefulset-nfs.yaml)

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nfs-web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-web
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
      annotations:
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: course-nfs-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Na verdade, sob volumeClaimTemplates está um template de um objeto PVC, que é similar ao template em nosso StatefulSet. Na verdade é um template de um Pod. Não criamos objetos PVC separadamente, mas usamos este template para criar objetos dinamicamente. Sim , esse método é muito usado no tipo de serviço StatefulSet.

Crie o objeto acima diretamente:

$ kubectl create -f test-statefulset-nfs.yaml
statefulset.apps "nfs-web" created
$ kubectl get pods
NAME                                             READY     STATUS              RESTARTS   AGE
...
nfs-web-0                                        1/1       Running             0          1m
nfs-web-1                                        1/1       Running             0          1m
nfs-web-2                                        1/1       Running             0          33s
...

Após a conclusão da criação, você pode ver que os três pods acima foram executados com sucesso e, em seguida, verifique o objeto PVC:

$ kubectl get pvc
NAME            STATUS    VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS          AGE
...
www-nfs-web-0   Bound     pvc-cc36b3ce-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            course-nfs-storage    2m
www-nfs-web-1   Bound     pvc-d38285f9-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            course-nfs-storage    2m
www-nfs-web-2   Bound     pvc-e348250b-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            course-nfs-storage    1m
...

Podemos ver se 3 objetos PVC também são gerados. O nome é composto do nome do modelo e do nome do Pod. Esses 3 objetos PVC também são vinculados. Obviamente, também podemos vê-lo quando verificamos o PV. 3 objetos PV correspondentes :

$ kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                   STORAGECLASS          REASON    AGE
...                                                        1d
pvc-cc36b3ce-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            Delete           Bound       default/www-nfs-web-0   course-nfs-storage              4m
pvc-d38285f9-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            Delete           Bound       default/www-nfs-web-1   course-nfs-storage              4m
pvc-e348250b-8b50-11e8-b585-525400db4df7   1Gi        RWO            Delete           Bound       default/www-nfs-web-2   course-nfs-storage              4m
...

Visualize o diretório de dados compartilhados no servidor nfs:

$ ls /data/k8s/
...
default-www-nfs-web-0-pvc-cc36b3ce-8b50-11e8-b585-525400db4df7
default-www-nfs-web-1-pvc-d38285f9-8b50-11e8-b585-525400db4df7
default-www-nfs-web-2-pvc-e348250b-8b50-11e8-b585-525400db4df7
...

Ele também tem três diretórios de dados correspondentes? É assim que usamos StorageClass. StorageClass é usado principalmente para serviços do tipo StatefulSet. Continuaremos a aprender sobre isso nos artigos a seguir.

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