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手动扩容云盘数据卷

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随着业务发展和应用数据增长，当云盘使用空间不足时，您可以通过云盘扩容来解决磁盘容量不足的问题。但容器服务Kubernetes 1.16之前的旧版本不支持云盘自动扩容，您需要手动扩容云盘。本文介绍如何通过手动扩容云盘增加云盘空间。

使用说明

  • 使用限制

    仅支持扩容32 TiB及以下容量的云盘。

  • 数据备份

    扩容数据卷前，先执行云盘快照备份数据，以防扩容过程异常导致数据丢失。

  • 适用范围

    PV类型为静态云盘数据卷。

基于云盘的稳定性需求，提供以下两种扩容方式：

查看云盘使用信息

本文以Web有状态应用为例，介绍两种扩容方式。参考以下操作，查看云盘的使用信息。

  1. 执行以下命令，查看Web应用的Pod。

    kubectl get pod | grep web

    预期输出：

    NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0                              1/1     Running   0          11h
web-1                              1/1     Running   0          11h

  2. 执行以下命令，查看Web应用的PVC。

    kubectl get pvc | grep web

    预期输出：

    NAME             STATUS   VOLUME        CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS         AGE
disk-ssd-web-0   Bound    d-0jlhaq***   20Gi       RWO            alicloud-disk-essd   11h
disk-ssd-web-1   Bound    d-0jl0j5***   20Gi       RWO            alicloud-disk-essd   11h

  3. 执行以下命令查看Web应用的PV。

    kubectl get pv | grep web

    预期输出：

    NAME          CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                    STORAGECLASS        REASON    AGE
d-0jl0j5***   20Gi       RWO            Delete           Bound    default/disk-ssd-web-1   alicloud-disk-essd            11h
d-0jlhaq***   20Gi       RWO            Delete           Bound    default/disk-ssd-web-0   alicloud-disk-essd            11h

    从以上预期输出可得：示例应用Web使用了20 GiB的d-0jl0j5***和d-0jlhaq***云盘，分别挂载在2个Pod上。

关于如何部署Web有状态应用的具体操作，请参见创建有状态工作负载StatefulSet。

方式一：不暂停应用手动在线扩容

根据PV信息找到对应的云盘，手动对云盘扩容，然后在云盘对应挂载节点手动执行文件系统扩容。以下示例介绍如何把2个云盘扩容到30 GiB。

步骤一：云盘数据卷扩容

  1. 登录ECS管理控制台。

  2. 在左侧导航栏，选择存储与快照 > 云盘。

  3. 找到Web应用对应的云盘d-0jl0j5***及d-0jlhaq***，查看云盘状态，然后在各自操作列选择更多 > 扩容。

  4. 在磁盘扩容页面，选中在线扩容，并输入扩容后容量，例如30 GiB。

    说明

    设置的扩容后容量不允许小于当前容量。

  5. 仔细阅读并选中《云服务器ECS服务条款》，确认费用后单击确认扩容。

    具体操作，请参见扩大云盘容量。

  6. 阅读磁盘扩容须知后，单击已阅读，继续扩容，完成费用支付。

    在云盘页面查看云盘容量是否扩容成功。

步骤二：文件系统扩容

扩容云盘后，需要完成对文件系统的扩容，否则容器内存储空间依然是扩容前的大小。

重要

此步骤仅针对未分区云盘，是K8s中云盘的标准使用方法，不建议在K8s系统中使用分区云盘。

  1. 查看当前云盘挂载节点。

    1. 登录ECS管理控制台。

    2. 在左侧导航栏，选择存储与快照 > 云盘。

    3. 找到Web应用对应的云盘d-0jl0j5***及d-0jlhaq***，分别单击云盘名称。

    4. 在云盘详情页面的挂载实例列表中单击所挂载的实例，然后在实例详情页签查看实例网络信息。

      说明

      也可通过在K8s中查看该云盘对应Pod所在的节点。具体操作，请参见查看容器组（Pod）。

  2. 连接到挂载云盘的ECS实例节点上，获取云盘设备符。

    关于如何连接到ECS实例节点，请参见连接方式概述。

    可通过以下方法获取云盘设备符。

    • 获取云盘设备符。

    • 执行以下命令获取云盘d-0jlhaq***的设备符。

      # 查询 {pv-name}
mount |grep d-0jlhaq***

      预期输出：

      /dev/vdc on /var/lib/kubelet/plugins/kubernetes.io/csi/pv/d-0jlhaq***/globalmount type ext4 (rw,relatime)
/dev/vdc on /var/lib/kubelet/pods/a26d174f-***/volumes/kubernetes.io~csi/d-0jlhaq***/mount type ext4 (rw,relatime)

      从以上预期输出可得：所挂载的云盘d-0jlhaq***在当前节点的设备符为/dev/vdc。

  3. 执行以下命令，扩容文件系统。

    resize2fs /dev/vdc
    说明

    /dev/vdc为步骤2获取的云盘设备符。

    预期输出：

    resize2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Filesystem at /dev/vdc is mounted on /var/lib/kubelet/plugins/kubernetes.io/csi/pv/d-0jlhaq***/globalmount; on-line resizing required
old_desc_blocks = 3, new_desc_blocks = 4
The filesystem on /dev/vdc is now 7864320 (4k) blocks long.

  4. 执行以下命令，验证文件系统扩容结果。

    lsblk /dev/vdc

    预期输出：

    NAME MAJ:MIN  RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vdc  254:32   0  30G  0  disk /var/lib/kubelet/pods/a26d174f-***/volumes/kubernetes.io~csi/d-0jlhaq***/mount

    从以上预期输出可得，vdc文件系统存储空间为30 GiB。

方式二：暂停应用手动扩容

通过删除StatefulSet或者将Replica配置为0的方式暂停应用，手动对每个依赖数据盘扩容，然后再启动应用。以下示例展示如何把2个云盘扩容到30 GiB。

步骤一：删除应用Pod

  1. 执行以下命令，将Pod缩容为0个副本。

    kubectl scale sts web --replicas=0

    预期输出：

    statefulset.apps/web scaled

  2. 执行以下命令，查看Pod是否删除。

    kubectl get pod | grep web

    无输出，代表已删除Web应用。

步骤二：云盘数据卷扩容

  1. 登录ECS管理控制台。

  2. 在左侧导航栏，选择存储与快照 > 云盘。

  3. 找到Web应用对应的云盘d-0jl0j5***及d-0jlhaq***，查看云盘状态，然后在各自操作列选择更多 > 扩容。

  4. 在磁盘扩容页面配置扩容方式及扩容后容量。

    • 若云盘处于待挂载状态，在磁盘扩容页面无需选中在线扩容，输入扩容后容量，例如30 GiB。

    • 若云盘处于使用中状态，在磁盘扩容页面选中在线扩容，并输入扩容后容量。

    说明

    设置的扩容后容量不允许小于当前容量。

  5. 仔细阅读并选中《云服务器ECS服务条款》，确认费用后单击确认扩容。

    具体操作，请参见步骤一：扩容云盘容量。

  6. 阅读磁盘扩容须知后，单击已阅读，继续扩容，完成费用支付。

步骤三：文件系统扩容

扩容云盘后，需要完成对文件系统的扩容，否则容器内存储空间依然是扩容前的大小。

重要

此步骤仅针对未分区云盘，是K8s中云盘的标准使用方法，不建议在K8s系统中使用分区云盘。

  1. 可选：将待挂载云盘挂载到某个ECS节点。

    说明

    需要将云盘挂载到ECS节点上才可实现文件系统扩容。

    1. 登录ECS管理控制台。

    2. 在左侧导航栏，选择存储与快照 > 云盘。

    3. 对于待挂载状态的云盘，在操作列选择更多 > 挂载。

    4. 在挂载云盘对话框，选择目标实例并设置云盘相关释放行为。

      配置项

      说明

      目标实例

      选择需要挂载的ECS实例。

      云盘随实例释放

      选中此选项，释放实例时会自动释放此云盘。 如果未选中，当实例被释放时该云盘会被保留下来。

      说明

      如果您挂载的是从其他实例卸载的系统盘，云盘随实例释放中的实例指系统盘被卸载前的源ECS实例，并非当前操作的实例。

      自动快照随云盘释放

      选中此选项，当云盘释放时该云盘创建的自动快照都会一起释放。建议您不要选择该选项，以便保留备份数据。

    5. 单击执行挂载。

    如果该云盘的状态变为使用中，表示挂载成功。

  2. 连接到挂载云盘的ECS实例节点上，获取云盘设备符。

    关于如何连接到ECS实例节点，请参见连接方式概述。

    • 执行以下命令获取云盘设备符。

      for device in `ls /sys/block | grep vd`; do 
  cat /sys/block/$device/serial | grep 0jlhaq*** && echo $device; 
done
      说明

      0jlhaq***为扩容云盘IDd-0jlhaq***中d-后的字符串。

    • 可选：若上述操作无法获取到云盘设备符，请按以下操作获取。

      1. 将目标云盘卸载后执行ls /dev/vd*命令查看云盘列表。

      2. 将目标云盘挂载后执行ls /dev/vd*命令查看云盘列表。

      3. 比较上述获取的云盘列表，多出来的云盘即为目标云盘。

  3. 执行以下命令，扩容文件系统。

    resize2fs /dev/vdb
    说明

    /dev/vdb为步骤2获取的云盘设备符。

    预期输出：

    resize2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Resizing the filesystem on /dev/vdb to 7864320 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/vdb is now 7864320 (4k) blocks long.

  4. 验证文件系统扩容结果。

    1. 执行以下命令，创建临时文件夹/mnt/disk/，并将云盘挂载到临时文件夹上。

      mkdir /mnt/disk
mount /dev/vdb /mnt/disk/

    2. 执行以下命令，查看文件系统大小。

      df /mnt/disk/

      预期输出：

      Filesystem     1K-blocks  Used Available Use% Mounted on
/dev/vdb        30832548 45036  30771128   1% /mnt/disk

      从以上预期输出可得：临时文件夹/dev/vdb的容量为30 GiB，说明已经扩容成功。

    3. 执行以下命令，将云盘从临时文件夹卸载。

      umount /mnt/disk

步骤四：重启应用

  1. 执行以下命令，将Pod扩容为2个副本。

    kubectl scale sts web --replicas=2

    预期输出：

    statefulset.apps/web scaled

  2. 执行以下命令，查看Pod是否恢复。

    kubectl get pod | grep web

    预期输出：

    NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0        1/1     Running   0          74s
web-1        1/1     Running   0          42s

  3. 执行以下命令，查看文件系统大小。

    kubectl exec web-0 -- df /data

    预期输出：

    Filesystem     1K-blocks  Used Available Use% Mounted on
/dev/vdb        30832548 45036  30771128   1% /data

    从以上预期输出可得，/dev/vdb文件系统存储空间为30 GiB。

在执行resize2fs命令后出现如下错误提示

resize of device /dev/xxx failed: exit status 1 resize2fs output: resize2fs xxx(version)
Please run `e2fsck -f /dev/xxx` first

问题原因

因为不满足文件系统的一致性导致IO崩溃。

解决方案

请按照提示执行e2fsck -f /dev/xxx后再尝试扩容。

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