通过动态存储卷使用云盘进行持久化存储

1. 定义模板
   新建或使用默认 StorageClass，作为动态创建云盘的模板，规定其类型、性能、回收策略等关键参数。

2. 在应用中声明存储需求

   在StatefulSet中定义 volumeClaimTemplates，并引用 StorageClass，声明Pod待使用的PVC的规格，如存储容量、访问模式等。

3. 自动化创建并挂载存储卷
   StatefulSet 创建 Pod 时，系统会基于模板自动为其生成一个唯一的 PVC。CSI组件会根据 StorageClass 的规则创建 PV 并与 PVC 绑定，最终将该云盘挂载到 Pod 中。

步骤一：选择StorageClass

为便于使用，ACK提供多种默认StorageClass。由于StorageClass创建后无法修改，若默认配置不满足需求，可通过手动创建StorageClass新建。

步骤二：创建应用并挂载云盘

以StatefulSet为例介绍如何挂载云盘存储卷。

1. 创建statefulset.yaml。

   以下示例创建了包含2个Pod的StatefulSet，使用 volumeClaimTemplates 来为每个 Pod 自动创建并绑定独立的持久化存储。

   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: web
   spec:
     serviceName: "nginx"
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
       spec:
         # 建议配置以下securityContext以优化挂载性能
         securityContext:
           fsGroup: 1000
           fsGroupChangePolicy: "OnRootMismatch"
         containers:
         - name: nginx
           image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
           ports:
           - containerPort: 80
           volumeMounts:
           # 将数据卷挂载到容器的/data目录
           # name需与volumeClaimTemplates中定义的metadata.name一致
           - name: pvc-disk
             mountPath: /data
     # 定义PVC模板
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: pvc-disk
       spec:
         # 访问模式
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # 关联此前创建的StorageClass
         storageClassName: "alicloud-disk-wait-for-first-consumer"
         resources:
           requests:
             # 申请的存储容量，即云盘大小
             storage: 20Gi

   重要

   在 Pod 中配置 securityContext.fsgroup 会导致kubelet在挂载卷时递归修改文件权限（chmod/chown）。若文件数量庞大，将显著延长挂载时间。

   对于1.20及以上版本的集群，建议将fsGroupChangePolicy配置为OnRootMismatch，仅在首次挂载且卷根目录权限不匹配时才执行递归的权限变更，以优化挂载性能。若性能仍不满足要求或需更精细的权限控制，建议使用initContainer在主应用容器启动前自行执行权限调整命令。

2. 创建StatefulSet。

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. 确认Pod处于Running状态。

   kubectl get pod -l app=nginx

4. 查看挂载路径，确认已挂载云盘。

   本示例Pod名称为web-1，请按实际替换。

   kubectl exec web-1 -- df -h /data

   预期输出：

   Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/vdb         20G   24K   20G   1% /data

挂载云盘的Pod调度至虚拟节点时，PVC一直处于Pending状态怎么办？

可能是使用了不支持虚拟节点调度场景的StorageClass。当通过特定标签（Label）或注解（Annotation）将Pod调度到虚拟节点时，不支持使用volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer模式的StorageClass。

• 原因：
  WaitForFirstConsumer模式依赖kube-scheduler为Pod选择一个物理节点，从而确定其可用区，然后再根据可用区创建云盘。但虚拟节点的部分调度机制不遵循此流程，导致CSI无法获取可用区信息，继而无法创建PV，PVC便处于Pending状态。

• 如遇问题，请检查Pod或其命名空间中是否包含以下任意一种配置：

  • Label：

    • alibabacloud.com/eci: "true"：调度至ECI Pod。

    • alibabacloud.com/acs: "true"：调度至ACS Pod。

  • 指定节点：

    • 通过spec.nodeName直接指定一个节点（节点名称前缀为virtual-kubelet）。

  • Annotation：

    • k8s.aliyun.com/eci-vswitch：指定ECI Pod的交换机。

    • k8s.aliyun.com/eci-fail-strategy: "fail-fast"：ECI Pod的故障处理策略为快速失败。

如何为单个Pod或单副本Deployment挂载云盘存储卷？

对于不需要多副本伸缩和稳定网络标识的简单应用，可手动创建PVC并将其挂载到Pod或Deployment，以实现持久化存储。

链路为：选择StorageClass -> 创建PVC -> 在应用中挂载PVC。

1. 准备StorageClass。

2. 创建PVC，申请存储资源。

   kubectl

   1. 创建disk-pvc.yaml。

      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolumeClaim
      metadata:
        name: disk-pvc
      spec:
        # 访问模式
        accessModes:
        - ReadWriteOnce
        volumeMode: Filesystem
        resources:
          requests:
            # 申请的存储容量，即云盘大小
            storage: 20Gi
        # 关联此前创建的StorageClass
        storageClassName: alicloud-disk-topology-alltype 

      相关参数说明如下：

      参数	说明
      accessModes	存储卷的访问模式。可取值：ReadWriteOnce、ReadOnlyMany或ReadWriteMany。具体取决于StorageClass中的multiAttach配置以及PVC中的volumeMode配置。 multiAttach表示是否开启云盘多重挂载。默认为false，不开启。 multiAttach为false，volumeMode配置为任意值时，访问模式仅支持ReadWriteOnce。 multiAttach为true，volumeMode为Filesystem时，访问模式仅支持ReadWriteOnce和ReadOnlyMany。 multiAttach为true，volumeMode为Block时，三种访问模式均支持。 重要 此场景下，访问模式通常为ReadWriteOnce (RWO) ，即同一时间只能被一个Pod挂载。因此Deployment副本数不能大于1。如尝试扩容，新Pod会因无法挂载已被占用的云盘而一直处于Pending状态。
      volumeMode	存储卷的模式。可取值： Filesystem（默认）：存储卷会被格式化并挂载为目录。 Block：存储卷以未格式化的块设备形式直接提供给 Pod。
      storage	申请的存储容量大小。不同云盘类型的容量范围不同。请确保storage取值符合其引用的 StorageClass 所对应的云盘类型的容量限制，以免云盘创建失败。
      storageClassName	待绑定的StorageClass。

   2. 创建PVC。

      kubectl create -f disk-pvc.yaml

   3. 查看PVC。

      kubectl get pvc

      输出中，由于StorageClass使用WaitForFirstConsumer模式，此时PVC处于Pending状态，直到第一个使用它的 Pod 被成功调度。

      NAME       STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS                            VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
      disk-pvc   Pending                                      alicloud-disk-wait-for-first-consumer   <unset>                 14s

   控制台

   1. 在集群管理页左侧导航栏，选择存储 > 存储声明。

   2. 在存储声明页面，单击创建，选择存储声明类型为云盘，按照页面提示完成参数的配置。

      参数	描述
      分配模式	选择使用存储类动态创建。
      已有存储类	默认创建或手动创建的StorageClass。
      总量	申请的存储容量大小。不同云盘类型的容量范围不同。请确保storage取值符合其引用的 StorageClass 所对应的云盘类型的容量限制，以免云盘创建失败。
      访问模式	仅支持ReadWriteOnce，表示卷只能被一个Pod以读写方式挂载。

      创建完成后，可在存储声明页面查看新创建的PVC。

3. 在应用中挂载PVC。

   1. 创建disk-deployment.yaml。

      展开查看示例YAML

      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      metadata:
        name: single-pod-app
      spec:
        # 确保副本数为1
        replicas: 1
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx-single
        template:
          metadata:
            labels:
              app: nginx-single
          spec:
            containers:
            - name: nginx
              image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
              ports:
              - containerPort: 80
              # 在容器内定义挂载点
              volumeMounts:
              - name: my-persistent-storage  # 必须与下面volumes中定义的name一致
                mountPath: /data  # 挂载到容器内的/data目录
            # 在Pod级别声明并引用PVC
            volumes:
            - name: my-persistent-storage # 供容器引用的卷
              persistentVolumeClaim:
                claimName: disk-pvc # 引用此前创建的PVC

   2. 部署Deployment。

      kubectl create -f disk-deployment.yaml

4. 验证挂载结果。

   1. 确认Pod已经成功运行。

      kubectl get pods -l app=nginx-single

   2. 进入Pod内部，检查/data目录是否已成功挂载云盘。

      # 获取Pod名称
      POD_NAME=$(kubectl get pods -l app=nginx-single -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
      
      # 执行df -h命令
      kubectl exec $POD_NAME -- df -h /data

      输出如下，表明20GiB的云盘已成功挂载。

      Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
      /dev/vdb         20G   24K   20G   1% /data