ACS算力使用云盘存储卷最佳实践_容器计算服务(ACS)-阿里云帮助中心

本文介绍在ACS集群中使用云盘存储卷的最佳实践，包括StorageClass配置建议，以及挂载云盘作为临时存储或者持久化存储的应用配置建议。

云盘存储卷介绍

阿里云块存储服务（Elastic Block Service, EBS）为计算实例提供高吞吐、低延迟的持久化存储解决方案，是支撑高性能计算（HPC）、人工智能（AI）、大数据分析等算力密集型场景的核心基础设施。更多信息，请参见块存储概述

ACS支持使用以下类型的云盘作为存储卷：

cloud_essd_entry：ESSD Entry云盘
cloud_auto：ESSD AutoPL云盘
cloud_essd（默认值）：ESSD云盘
cloud_ssd：SSD云盘
cloud_efficiency：高效云盘

说明

SSD云盘、高效云盘等属于上一代云盘产品，已在部分地域及可用区逐步停止售卖。并且ACS GPU算力不支持这类云盘，推荐您优先使用ESSD系列云盘以保持兼容性。

StorageClass配置建议

通过StorageClass可以实现存储资源的动态供应与拓扑感知调度。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: alicloud-essd
parameters:
  type: cloud_auto,cloud_essd
  fstype: xfs
provisioner: diskplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowVolumeExpansion: true

StorageClass的核心参数设计需遵循以下原则：

存储类型绑定：通过parameters.type明确指定云盘类型。示例中的cloud_auto,cloud_essd表示优先使用cloud_auto（ESSD AutoPL云盘），其次使用cloud_essd（ESSD云盘）。其中，ESSD云盘支持通过performanceLevel参数定义性能等级（PL0~PL3），以匹配HPC、AI训练等场景的I/O需求。
绑定模式优化：建议将volumeBindingMode配置为WaitForFirstConsumer（先调度Pod，再根据Pod的可用区信息创建云盘），结合阿里云弹性供应机制，可以实现存储卷与Pod的拓扑亲和性调度，避免Pod和PVC/PV分布在不同的可用区。
文件系统选择：通过parameters.fstype明确文件系统类型。推荐采用XFS文件系统，其支持大元数据块和延迟日志，可提升大规模并行I/O性能。

ACS使用云盘方式

方式对比与选型

特性	临时存储	持久化存储
数据生命周期	与Pod绑定，删除即销毁	独立于Pod，需手动删除PVC和PV
数据恢复能力	无（数据丢失不可逆）	支持（PVC保留，可重建Pod）
存储成本	按需创建，Pod存活期间计费	持续计费，直至存储资源释放
适用场景	临时缓存、中间计算结果	数据库、日志系统、有状态应用

说明

ACK 1.24及以下版本的集群不支持临时存储。

基于上述特性，选型建议如下：

优先选择临时存储：若业务数据可容忍丢失，且需快速弹性扩缩容（如无状态Web应用）。
强制选择持久化存储：对于需要数据持久化、跨Pod数据共享或高可用的场景（如Kubernetes集群中的MySQL集群）。

通过合理选择存储方案，您可以在ACS集群中实现资源利用效率与数据可靠性的平衡，同时借助阿里云存储服务的能力（如云盘快照、跨可用区复制等），进一步增强系统的容灾能力。

临时存储

临时存储（Ephemeral Storage）是Kubernetes中一种轻量级的存储方案，通过ephemeral类型的Volume实现。其核心特性是存储生命周期与Pod完全绑定：当Pod被删除时，关联的PVC和PV将自动销毁，且数据不可恢复。这种机制适用于需要短暂存储的场景，例如临时缓存、日志缓冲、中间计算结果、临时数据处理等。

该类存储还具备以下优势：

资源隔离：每个Pod独立拥有存储资源，避免共享存储导致的性能竞争或数据污染。
声明式配置简化：通过volumeClaimTemplate直接内嵌在Pod模板中，无需预先创建PVC和PV，简化了资源管理流程。

以下是一个Deployment挂载云盘存储卷作为临时存储的YAML示例：

展开查看完整YAML示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: ephemeral-example
  labels:
    a1libabacloud.com/compute-class: performance
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      pod: example-pod
  strategy:
    type: Recreate      
  template:
    metadata:
      labels:
        pod: example-pod
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
          resources:
            requests:
              cpu: 500m
              memory: 2Gi
              ephemeral-storage: 2Gi
          volumeMounts:
          - mountPath: "/scratch"
            name: scratch-volume
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: virtual-kubelet-cn-hangzhou-j
      tolerations:
      - operator: Exists
        key: virtual-kubelet.io/provider
      volumes:
        - name: scratch-volume
          ephemeral:      # 声明当前存储为临时存储
            volumeClaimTemplate:
              metadata:
                labels:
                  type: scratch-volume
              spec:
                accessModes: [ "ReadWriteOncePod" ]
                storageClassName: alicloud-essd
                resources:
                  requests:
                    storage: 30Gi

在YAML示例中，请注意以下关键配置：

      volumes:
        - name: scratch-volume
          ephemeral:      # 声明当前存储为临时存储
            volumeClaimTemplate:
              metadata:
                labels:
                  type: scratch-volume
              spec:
                accessModes: [ "ReadWriteOncePod" ]
                storageClassName: alicloud-essd
                resources:
                  requests:
                    storage: 30Gi

选择StorageClass：通过StorageClassName选择预先创建好的StorageClass。
配置访问模式：建议将accessModes配置为ReadWriteOncePod（RWXO）。RWXO是Ephemeral Volume的推荐模式，表示仅允许单个Pod以读写方式挂载，确保数据一致性。
规划存储容量：请根据Pod实际需求调整storage，过小可能导致存储空间不足，过大会浪费资源。建议监控Pod的ephemeral-storage使用情况（如通过Prometheus或云监控服务）进行动态调整。

持久化存储

持久化存储通过StatefulSet控制器实现，其核心是PVC和PV的生命周期独立于Pod。即使Pod因缩容、故障或手动删除而终止，PVC和PV仍保留数据，可被新Pod重新绑定。这种机制适用于有状态应用（如数据库、消息队列）或需要跨Pod数据共享的场景。

StatefulSet通过以下机制确保存储的持久性：

独立PVC管理：每个Pod由独立的PVC关联，通过volumeClaimTemplates自动生成PVC，但PVC的生命周期与Pod解耦。
有序恢复：StatefulSet控制器在Pod重建时优先恢复存储卷，确保数据一致性。

以下是一个StatefulSet挂载云盘存储卷作为持久化存储的YAML示例：

展开查看完整YAML示例

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql-statefulset
  labels:
    alibabacloud.com/compute-class: performance
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: virtual-kubelet-cn-hangzhou-j
      tolerations:
      - operator: Exists
        key: virtual-kubelet.io/provider
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          volumeMounts:
          - name: mysql-data
            mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql-data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: alicloud-essd
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi

在YAML示例中，请注意以下关键配置：

  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql-data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: alicloud-essd
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi

选择StorageClass：通过StorageClassName选择预先创建好的StorageClass。
配置访问模式：建议将accessModes配置为ReadWriteOnce（RWO），确保存储卷仅被单个节点挂载，符合数据库单实例访问需求。
数据持久性保障：PVC在Pod删除后仍保留。通过kubectl delete pod -n <namespace> <pod-name>强制重建Pod，新Pod将重新绑定原PVC。