王宇涛的博客

阿里云云原生容器工程师ACP认证(八)—容器服务ACK存储管理

 
  • 2022年 07月21日
  • 0 阅读

Kubernetes存储概述

Kubernetes存储的作用

  • 在Kubernetes中最小的管理单元是一个Pod
  • Pod中产生的数据都是临时的，当Pod重启时里边的数据会丢失。
  • 理想情况下服务应该是无状态的，但实际应用中我们很难做到服务完全无状态化，有些服务一定是有状态的，要想让这些服务能运行在集群中就不得不先解决数据持久化的问题。
  • 所以,在Kubernetes集群下我们需要一种机制来解决这个问题，这就是Kubernetes存储的作用。

Kubernetes存储应用场景

Kubernetes中对于存储的使用主要集中在以下几个方面:

  • 服务的基本配置文件读取、密码密钥管理等;

  • 服务的存储状态、数据存储等;

  • 不同服务或应用程序间共享数据。

Volume：Kubernetes 支持很多类型的卷。

  • Pod可以同时使用任意数目的卷类型。
  • 临时卷类型的生命周期与 Pod 相同，但持久卷可以比 Pod 的存活期长。
  • 因此，卷的存在时间会超出 Pod 中运行的所有容器，并且在容器重新启动时数据也会得到保留。

持久卷(简称PV)：它是集群中由管理员配置的一块存储。

  • 它是集群中的资源，就和节点是集群资源一样，包含存储的类型，存储的大小和访问模式等。
  • PV是卷插件比如Volumes。但是，它的生命周期独立于使用PV的任何 Pod个体。例如，当前使用它的Pod销毁时，对PV没有影响。

持久卷声明(简称PVC)：是用户关于存储的请求

  • 描述对PV的一个请求，请求信息包含存储大小、访问模式等，而PVC消耗PV资源。

Kubernetes 存储插件

  • Kubernetes 可以直接调用某类存储插件，对接后端存储服务，现阶段Kubernetes存储插件约有 20多类。 Kubernetes 里的存储插件可以分为：In-tree 和 Out-of-tree 这两大类
  • In-Tree类：表示源码是放在 Kubernetes 内部的，和 Kubernetes 一起发布、管理与迭代，缺点及时迭代速度慢，灵活性差
  • Out-of-Tree类:：Volume Plugins 的代码独立于 Kubernetes，它是由存储商提供实现的，目前主要有 (Flexvolume 和CSI 两种实现机制，可以根据存储类型实现不同的存储插件，所以我们比较推崇 Out-of Tree 这种实现逻辑。

阿里云容器服务ACK存储插件

目前阿里云容器服务ACK，支持两种存储插件Flexvolume和CSI

  • Flexvolume插件是Kubernetes社区较早实现的存储卷扩展机制。
    • Flexvolume运行在host 空间，不能使用RBAC授权机访问Kubernetes API.，导致其功能极大的受限。
  • CSI插件是当前Kubernetes社区推荐的插件实现方案。
    • ACK集群提供的CSI存储插件兼容社区的CSI特性。
    • CSI不仅仅支持Kubernetes平台存储插件接口，而是作为云原生生态中容器存储接口的标准。
  • 针对新建集群推荐您使用CSI插件，ACK会跟随社区持续更新CSI插件的各种能力。
  • 针对已经创建的集群，仍然使用已经安装的存储插件类型。ACK会持续支持Flexvolume插件。

阿里云CSI存储插件

阿里云CSI存储插件

  • 遵循标准CSI规范，提供了EBS、NAS、OSS等类型阿里云云存储服务的挂载能力。自ACK 1.16集群开始，部署集群事会默认安装最新版本的CSI组件，可以直接通过CSI存储插件使用阿里云存储服务。 CSI存储插件提供了数据卷的全生命周期管理，包括数据卷的创建、挂载、卸载、删除、扩容等服务。

  • CSI不仅仅支持Kubernetes平台存储插件接口，而是作为云原生生态中容器存储接口的标准。
  • CSI逐步替换Flexvolume是KBS社区发展的趋势，新建集群中我们更推荐使用CSI类型插件。
  • 由于flexvolume、CSI依赖的Kubelet配置不同，目前ACK环境只能在创建集群时选择使用其中一种插件，暂不支持插件类型混用或者转换。

阿里云CSI存储插件特性

CSI插件是当前Kubernetes社区推荐的插件实现方案。ACK集群提供的CSI存储插件兼容社区的CSI 特性。CSI插件包括以下两部分：

  • CSI-Plugin：实现数据卷的挂载、卸载功能，ACK默认提供云盘、NAS、OSS三种存储卷的挂载能力。
  • CSI-Provisioner：实现数据卷的自动创建能力，目前支持云盘、NAS两种存储卷创建能力。

容器服务Kubernetes版支持在Kubernetes 集群通过Pod自动绑定阿里云云盘、NAS、 OSS存储服务。目前CSI驱动支持静态存储卷和动态存储卷。

在这里插入图片描述

阿里云CSI存储插件-如何选用NAS、OSS和EBS

  • 容器服务 Kubernetes版，支持在Kubernetes集群通过Pod自动绑定三种存储形态:阿里云云盘、NAS、OSS存储服务。

  • 阿里云云盘：是为云服务器ECS提供的数据块级别的存储产品，块存储的优势是性能高，时延低，适合于OLTP 数据库、NoSQL数据库、等IO密集型的高性能、低时延应用工作负载。

  • 文件存储NAS：您无需修改应用，即可直接像访问本地文件系统一样访问文件存储NAS。因此文件存储NAS多用于多计算节点，无状态集群的共享数据访问。

  • 对象存储OSS：是比较新的存储类型，相对于文件存储目录树的组织形式，对象存储OSS采用扁平的文件组织形式，采用RESTFul API接口访问，不支持文件随机读写，主要适用于互联网架构的海量数据的上传下载和分发。

阿里云CSI存储插件-通过控制台使用云盘静态存储卷

前提条件

  • 您已经创建好一个Kubernetes集群，并且在该集群中部署CSI插件。
  • 您已经创建好一个按量付费的云盘。请参见创建云盘。

创建PV

  1. 登录容器服务管理控制台。

  2. 在控制台左侧导航栏中，单击集群。

  3. 在集群列表页面中，单击目标集群名称或者目标集群右侧操 作列下的详情。

  4. 在集群管理页左侧导航栏中，单击存储卷。
  5. 在存储卷页面，单击右上角的创建。

  6. 在创建存储卷对话框中配置参数。

    在这里插入图片描述

  7. 参数配置完成后，单击创建。

创建PVC

  1. 在集群管理页左侧导航栏中，选择存储 > 存储声明。
  2. 在存储声明页面，单击右上角的创建。
  3. 在创建存储声明对话框中，配置参数。 在这里插入图片描述
  4. 单击创建。创建成功后可以在列表中看到存储声明，并且已绑定相应的存储卷。

创建应用

  1. 登录容器服务管理控制台。
  2. 在控制台左侧导航栏中，单击集群。
  3. 在集群列表页面中，单击目标集群名称或者目标集群右侧操作的详情。
  4. 在集群管理页左侧导航栏中，单击工作负载。
  5. 在无状态页签中，单击使用镜像创建。

  6. 在应用基本信息页签中，设置应用的基本信息

    在这里插入图片描述

  7. 单击下一步。进入容器配置页面。设置容器配置。数据卷支持配置本地存储和云存储。
    • 本地存储：支持主机目录(HostPath)、配置项(ConfigMap)、保密字典(Secret)和临时目录，将对应的挂载源挂载到容器路径中。
    • 云存储：支持云存储类型。
  8. 本例中配置了一个云盘类型的数据卷，将该云盘挂载到容器中/tmp路径下，在该路径下生成的容器数据会存储到云盘中。 所有的信息都配置完成后,单击创建。创建成功后，您就可以正常使用数据卷。 在这里插入图片描述
搜索