使用NAS实现共享存储和持久化存储-Flexvolume - 容器服务Kubernetes版

NAS提供了共享存储和持久化存储的服务，满足您需要多个Pod共享数据的应用场景。本文为您介绍如何使用NAS实现共享存储和持久化存储。

前提条件

创建Kubernetes托管版集群。
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，请参见Linux系统挂载NFS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，请参见Windows系统挂载SMB文件系统。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。

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。

有状态服务-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。

有状态服务-NAS的使用方式：

手动创建文件系统，并添加挂载点。
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或PVC的方式使用阿里云NAS。

创建PV

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	描述
`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，单击操作列管理，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3。
`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。

执行以下命令，创建PV。
```
kubectl create -f pv-nas.yaml
```

预期结果：

登录容器服务管理控制台。
在控制台左侧导航栏中，单击集群。
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。
在集群管理页左侧导航栏中，选择存储 > 存储卷，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。

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

执行以下命令，创建PVC。
```
kubectl create -f pvc-nas.yaml
```

预期结果：

登录容器服务管理控制台。
在控制台左侧导航栏中，单击集群。
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。
在集群管理页左侧导航栏中，选择存储 > 存储声明，可以看到刚刚创建的PVC。

创建应用

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

执行以下命令，创建Deployment。
```
kubectl create -f nas.yaml
```

预期结果：

登录容器服务管理控制台。
在控制台左侧导航栏中，单击集群。
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应用管理。
在目标集群页面下，选择左侧导航栏的工作负载 > 无状态，可以看到刚刚创建的Deployment。

NAS的共享存储

执行以下命令，查看部署的deployment所在Pod的名称。

kubectl get pod

预期输出：

NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nas-static-f96b6b5d7-r****       1/1     Running   0          9m
nas-static-f96b6b5d7-w****       1/1     Running   0          9m

执行以下命令，查看/data路径下的文件。

kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-r**** ls /data

预期输出：

kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-w**** ls /data

说明 /data路径下为空，没有文件。

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-r**** touch /data/nas
```
查看Pod下的文件。
执行以下命令，查看Pod/data路径下的文件。
```
kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-r**** ls /data
```
预期输出：
```
nas
```
执行以下命令，查看另一个Pod/data路径下的文件。
```
kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-w**** ls /data
```
预期输出：
```
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

执行以下命令，删除该应用的所有Pod。

kubectl delete pod nas-static-f96b6b5d7-r**** nas-static-f96b6b5d7-wthmb

预期输出：

pod "nas-static-f96b6b5d7-r****" deleted
pod "nas-static-f96b6b5d7-w****" deleted

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

预期输出：

NAME                             READY   STATUS              RESTARTS       AGE
nas-static-f96b6b5d7-r****       1/1     Running             0              27m
nas-static-f96b6b5d7-w****       1/1     Running             0              27m
nas-static-f96b6b5d7-r****       1/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     Pending             0              0s
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     Pending             0              0s
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     ContainerCreating   0              0s
nas-static-f96b6b5d7-w****       1/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-n****       0/1     Pending             0              0s
nas-static-f96b6b5d7-n****       0/1     Pending             0              0s
nas-static-f96b6b5d7-n****       0/1     ContainerCreating   0              0s
nas-static-f96b6b5d7-r****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-r****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-r****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-w****       1/1     Running             0              10s
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-w****       0/1     Terminating         0              28m
nas-static-f96b6b5d7-n****       1/1     Running             0              17s

执行以下命令，查看Kubernetes重建的Pod名称。

kubectl get pod

预期输出：

NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nas-static-f96b6b5d7-n****       1/1     Running   0          21s
nas-static-f96b6b5d7-w****       1/1     Running   0          21s

查看Pod下的文件。
执行以下命令，查看Pod/data路径下的文件。
```
kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-n**** ls /data
```
预期输出：
```
nas
```
执行以下命令，查看另一个Pod/data路径下的文件。
```
kubectl exec nas-static-f96b6b5d7-w**** ls /data
```
预期输出：
```
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。