本文为您介绍有状态服务-NAS的常见使用场景及方法。

背景信息

NAS支持同时被多个Pod挂载,此时多个Pod可能同时修改相同数据,需要应用自行实现数据的同步。

NAS的使用场景:
  • 对磁盘I/O要求较高的应用。
  • 读写性能相对于对象存储OSS高。
  • 可实现跨主机文件共享,例如:可作为文件服务器。

NAS的使用方式:

  1. 手动创建文件系统,并添加挂载点。
  2. 手动创建PV及PVC。

本文为您介绍利用阿里云提供的flexvolume插件,通过PV/PVC的方式使用阿里云NAS。

前提条件

  • 您已成功创建一个Kubernetes集群,参见创建Kubernetes集群
  • 您可以通过kubectl连接到Kubernetes集群,参见通过 kubectl 连接 Kubernetes 集群
  • 您已在文件存储控制台创建一个文件系统,参见创建文件系统。创建的文件系统需要与您的Kubernetes集群在同一可用区。
  • 您已在创建好的文件系统中添加容器服务Kubernetes集群的挂载点,参见添加挂载点。文件系统挂载时的VPC网络要与您Kubernetes集群所在的VPC网络保持一致。

创建PV

  1. 创建pv-nas.yaml文件。
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name: pv-nas
      labels:
        alicloud-pvname: pv-nas
    spec:
      capacity:
        storage: 5Gi
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      flexVolume:
        driver: "alicloud/nas"
        options:
          server: "***-**.cn-hangzhou.nas.aliyuncs.com"   ////请替换为您实际的挂载点
          path: "/k8s1"
          vers: "4.0"

    参数解释

    • alicloud-pvname:PV的名称。
    • server:NAS的挂载点。可在文件存储控制台,单击左侧导航栏的文件系统列表,选择目标文件系统,单击操作管理,在挂载点区域,挂载地址即为NAS数据盘的挂载点。

    • path:NAS的挂载目录,支持挂载NAS的子目录,当子目录不存在时,会在NAS上自动创建子目录并挂载。
    • vers:(可选)NFS挂载协议的版本号,支持3和 4.0,默认情况是4.0。
    • mode:(可选)挂载目录的访问权限,默认情况是不配置。
      说明
      • 挂载 NAS的根目录不能配置访问权限。
      • 当 NAS中数据量很大时,配置mode会导致挂载非常慢,甚至挂载失败,不建议配置。
  2. 执行以下命令,创建PV。
    $ kubectl create -f pv-nas.yaml

预期结果

在 Kubernetes 菜单下,单击左侧导航栏的 集群 > 存储卷,进入 存储卷列表页面,选择目标集群,可以看到刚刚创建的PV。

创建PVC

创建NAS存储声明PVC,使用selector筛选PV,精确配置PVC和PV的绑定关系。

  1. 创建pvc-nas.yaml文件。
    kind: PersistentVolumeClaim
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: pvc-nas
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi
      selector:
        matchLabels:
          alicloud-pvname: pv-nas
  2. 执行以下命令,创建PVC。
    $ kubectl create -f pvc-nas.yaml

预期结果

在 Kubernetes 菜单下,单击左侧导航栏的 应用 > 存储声明,进入 存储声明列表页面,选择目标集群和命名空间,可以看到刚刚创建的PVC。

创建应用

  1. 创建nas.yaml文件。
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nas-static
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 2
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx
            ports:
            - containerPort: 80
            volumeMounts:
              - name: pvc-nas
                mountPath: "/data"
          volumes:
            - name: pvc-nas
              persistentVolumeClaim:
                claimName: pvc-nas
  2. 执行以下命令,创建Deployment。
    $ kubectl create -f nas.yaml

预期结果

在 Kubernetes 菜单下,单击左侧导航栏的 应用 > 部署,进入 部署列表页面,选择目标集群和命名空间,可以看到刚刚创建的deployment。

NAS的共享存储

  1. 执行以下命令,查看部署的deployment所在Pod的名称。
    $ kubectl get pod
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f       1/1     Running   0          9m
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb       1/1     Running   0          9m
  2. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-rcb2f ls /data
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-wthmb ls /data
    说明 /data路径下为空,没有文件。
  3. 执行以下命令,在任意一个Pod的/data路径下创建文件nas
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-rcb2f touch /data/nas
  4. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-rcb2f ls /data
    nas
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-wthmb ls /data
    nas
    说明 在任意一个Pod的 /data下创建的文件,两个Pod下的 /data路径下均存在此文件,说明两个Pod共享一个NAS。

NAS的持久化存储

  1. 执行以下命令,删除该应用的所有Pod。
    $ kubectl delete pod nas-static-f96b6b5d7-rcb2f nas-static-f96b6b5d7-wthmb
    pod "nas-static-f96b6b5d7-rcb2f" deleted
    pod "nas-static-f96b6b5d7-wthmb" deleted
  2. 同时在另一个窗口中,执行以下命令,查看Pod删除及Kubernetes重建Pod的过程。
    $ kubectl get pod -w -l app=nginx
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f       1/1     Running   0          27m
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb       1/1     Running   0          27m
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f   1/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-wnqdj   0/1   Pending   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-wnqdj   0/1   Pending   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-wnqdj   0/1   ContainerCreating   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb   1/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-nwkds   0/1   Pending   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-nwkds   0/1   Pending   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-nwkds   0/1   ContainerCreating   0     0s
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-rcb2f   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-wnqdj   1/1   Running   0     10s
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-wthmb   0/1   Terminating   0     28m
    nas-static-f96b6b5d7-nwkds   1/1   Running   0     17s
  3. 执行以下命令,查看Kubernetes重建的Pod名称。
    $ kubectl get pod
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nas-static-f96b6b5d7-nwkds       1/1     Running   0          21s
    nas-static-f96b6b5d7-wnqdj       1/1     Running   0          21s
  4. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-nwkds ls /data 
    nas
    $ kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-wnqdj ls /data
    nas
    说明 刚刚创建的文件 nas并没有被删除,说明NAS的数据可持久保存。