当容器发生宕机故障时,有状态服务容器存储的业务数据存在着丢失和不可靠等风险。使用持久化存储可以解决该问题。本文介绍如何使用云盘动态存储卷实现持久化存储。

前提条件

创建Kubernetes托管版集群
注意 创建集群时需要安装Provisioner插件,默认安装Provisioner插件。该插件可以根据StorageClass自动创建云盘。

背景信息

动态云盘的使用场景:没有购买云盘,在应用部署时自动购买云盘的情况。

动态云盘的使用方式:
  1. 手动创建PVC,在PVC中声明StorageClass。
  2. 部署应用时通过StorageClass自动创建PV。

步骤一:创建StorageClass

阿里云容器服务Kubernetes在系统初始化的时候会默认创建4个StorageClass,且使用参数的默认情况。同时这4个StorageClass仅适用于单可用区集群,若是多可用区集群,则需要您创建StorageClass。这4个StorageClass分别为:
  • alicloud-disk-common:自动创建普通云盘。
  • alicloud-disk-efficiency:自动创建高效云盘。
  • alicloud-disk-ssd:自动创建SSD云盘。
  • alicloud-disk-available:提供高可用选项,先尝试自动创建SSD云盘;如果相应可用区的SSD云盘资源售尽,再尝试自动创建高效云盘。
  1. 使用以下内容,创建storageclass.yaml文件。
    kind: StorageClass
    apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1
    metadata:
      name: alicloud-disk-ssd-hangzhou-b
    provisioner: diskplugin.csi.alibabacloud.com
    reclaimPolicy: Retain
    parameters:
      type: cloud_ssd
      regionId: cn-hangzhou
      zoneId: cn-hangzhou-b
      fstype: "ext4"
      readonly: "false"
    参数 描述
    name StorageClass的名称。
    provisioner 动态云盘配置为alicloud/disk,标识使用provisioner插件自动创建阿里云云盘。
    reclaimPolicy 云盘的回收策略。支持DeleteRetain,默认情况为Delete
    说明 如果配置为Delete,删除PVC时,云盘会一起删除,云盘上的数据不可恢复。
    type 自动创建云盘的类型,支持cloudcloud_efficiencycloud_ssdavailable
    regionId (可选)自动创建云盘所在的地域,与集群的地域相同。
    zoneId (可选)自动创建云盘所在的区域。
    • 单可用区集群,与集群所在区域相同。
    • 多可用区集群,zoneid可同时配置多个,例如:
      zoneid: cn-hangzhou-a,cn-hangzhou-b,cn-hangzhou-c
    fstype (可选)自动创建云盘所使用的文件系统,默认情况为ext4
    readonly (可选)挂载自动创建云盘的权限是否为可读,支持true:云盘具有只读权限,false:云盘具有可读可写权限,默认情况为false
    encrypted (可选)自动创建的云盘是否加密,支持true:加密,false:不加密,默认情况为false
  2. 执行以下命令,创建StorageClass。
    kubectl create -f storageclass.yaml
  3. 查看创建的StorageClass。
    1. 登录容器服务管理控制台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. 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选择存储 > 存储类。可以在存储类页面查看到创建的StorageClass。

步骤二:创建PVC

  1. 使用以下内容,创建pvc-ssd.yaml文件。
    kind: PersistentVolumeClaim
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: disk-ssd
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      storageClassName: alicloud-disk-ssd-hangzhou-b
      resources:
        requests:
          storage: 20Gi
    参数 说明
    name PVC的名称。
    accessModes 配置访问模式。
    storageClassName StorageClass的名称,用于绑定StorageClass。
    storage 声明应用存储使用量。
  2. 执行以下命令,创建PVC。
    kubectl create -f pvc-ssd.yaml
  3. 查看创建的PVC。
    1. 登录容器服务管理控制台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. 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选择存储 > 存储声明。可以在存储声明页面可以看到创建的PVC。

步骤三:创建应用

  1. 创建pvc-dynamic.yaml文件。

    创建一个名为nginx-dynamic的应用,并挂载PVC。

    apiVersion: apps/v1
    kind: StatefulSet
    metadata:
      name: nginx-dynamic
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx
            ports:
            - containerPort: 80
              name: web
            volumeMounts:
            - name: pvc-disk
              mountPath: /data
          volumes:
            - name: pvc-disk
              persistentVolumeClaim:
                claimName: disk-ssd
    • mountPath:云盘挂载的位置。
    • claimName:PVC的名称,用于绑定PVC。
  2. 执行以下命令,创建应用并挂载PVC。
    kubectl create -f nginx-dynamic.yaml
    在集群管理页左侧导航栏选择工作负载 > 有状态。您可以在有状态页面看到创建的应用。

验证动态云盘的持久化存储

  1. 查看nginx-dynamic应用所在的Pod和云盘文件。
    1. 执行以下命令,查看nginx-dynamic应用所在Pod的名称。
      kubectl get pod | grep dynamic

      预期输出:

      nginx-dynamic-xxx   1/1     Running     0          3m
    2. 执行以下命令,查看/data路径下是否挂载了新的云盘。
      kubectl exec nginx-dynamic-xxx df | grep data

      预期输出:

      /dev/vdh        20511312    45080  20449848   1% /data
    3. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
      kubectl exec nginx-dynamic-xxx ls /data

      预期输出:

      lost+found
  2. 在云盘里创建文件。
    1. 执行以下命令,在/data路径下创建文件dynamic
      kubectl exec nginx-dynamic-xxx touch /data/dynamic
    2. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
      kubectl exec nginx-dynamic-xxx ls /data

      预期输出:

      dynamic
      lost+found
  3. 执行以下命令,删除名为nginx-dynamic-xxx的Pod。
    kubectl delete pod nginx-dynamic-xxx

    预期输出:

    pod "nginx-dynamic-xxx" deleted
  4. 验证删除Pod后,云盘里创建的文件是否还存在。
    1. 执行以下命令,查看重建的Pod名称。
      kubectl get pod 

      预期输出:

      NAME                               READY   STATUS      RESTARTS   AGE
      nginx-dynamic-xxx                   1/1     Running     0          2m
    2. 执行以下命令,查看/data路径下的文件。
      kubectl exec nginx-dynamic-xxx ls /data

      预期输出:

      dynamic
      lost+found
      dynamic文件仍然存在,说明动态云盘的数据可持久保存。