CNFS を使用して共有 NAS ボリュームを管理し、Pod 間のデータ共有問題を解決する - Container Service for Kubernetes

Container Service for Kubernetes (ACK) では、Container Network File System (CNFS) を共有 NAS ボリュームとしてマウントして使用できます。CNFS を使用すると、NAS ファイルシステムの同じディレクトリを複数のアプリケーションまたは Pod にマウントできます。これにより、Pod 間のデータ共有の問題が解決されます。このトピックでは、StatefulSet アプリケーションを例に、CNFS を使用して共有 NAS ボリュームを管理する方法について説明します。

前提条件

NAS が有効化されていること。
初めてNAS の製品ページにアクセスする場合は、画面の指示に従って NAS サービスを有効化してください。
Kubernetes 1.20 以降を実行する Container Service for Kubernetes (ACK) クラスターが作成されていること。ボリュームプラグインとして Container Storage Interface (CSI) プラグインが使用されていること。詳細については、「ACK マネージドクラスターの作成」をご参照ください。
csi-plugin と csi-provisioner のバージョンが v1.24.11-5221f79-aliyun 以降であること。csi-plugin と csi-provisioner の更新方法の詳細については、「CSI コンポーネントのインストールと更新」をご参照ください。
storage-operator のバージョンが v1.24.105-825188d-aliyun 以降であること。storage-operator の更新方法の詳細については、「コンポーネントの管理」をご参照ください。
kubectl クライアントがクラスターに接続されていること。詳細については、「kubeconfig を使用して kubectl でクラスターに接続する」をご参照ください。
説明
CNFS の詳細については、「CNFS」をご参照ください。
CNFS を使用した NAS ファイルシステムの管理方法の詳細については、「CNFS を使用した NAS ファイルシステムの管理 (推奨)」をご参照ください。

ステップ 1：共有ボリューム用のワークロードの作成

cnfs-nas-static-pv という名前の永続ボリューム (PV) を作成します。PV は、既存の NAS ファイルシステムを表す cnfs-nas-filesystem という名前の CNFS オブジェクトを参照する必要があります。
cnfs-nas-static-pvc という名前の永続ボリューム要求 (PVC) を作成し、PV にバインドします。
cnfs-nas-static-sts という名前の StatefulSet を作成します。StatefulSet では、busybox イメージを使用して PVC をマウントし、1G.tmpfile という名前の 1 GB の一時ファイルをマウントポイントに書き込みます。

クリックしてワークロード作成用の YAML ファイルを表示

cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: cnfs-nas-static-pv
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 50Gi
  csi:
    driver: nasplugin.csi.alibabacloud.com
    fsType: nfs
    volumeAttributes:
      containerNetworkFileSystem: cnfs-nas-filesystem # cnfs-nas-filesystem という名前の CNFS オブジェクトを参照します。
      mountProtocol: nfs
      path: /
      volumeAs: subpath
      volumeCapacity: "true"
    volumeHandle: cnfs-nas-static-pv
  mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: cnfs-nas-sc
  volumeMode: Filesystem
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: cnfs-nas-static-pvc
  namespace: default
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 50Gi
  storageClassName: cnfs-nas-sc
  volumeMode: Filesystem
  volumeName: cnfs-nas-static-pv # cnfs-nas-static-pv という名前の PV オブジェクトを参照します。
status:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 50Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: cnfs-nas-static-sts
  labels:
    app: busybox
spec:
  serviceName: "busybox"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: busybox
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox
        command: ["/bin/sh"]
        args: ["-c", "sleep 3600;"]
        volumeMounts:
        - mountPath: "/data"
          name: cnfs-nas-static-pvc
      volumes:
      - name: cnfs-nas-static-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: cnfs-nas-static-pvc # cnfs-nas-static-pvc という名前の PVC オブジェクトを参照します。
EOF

ステップ 2：マウントステータスの表示

次のコマンドを実行して、マウントステータスを表示します。

kubectl exec cnfs-nas-static-sts-0 -- mount |grep nfs

期待される出力：

971134b0e8-****.cn-zhangjiakou.nas.aliyuncs.com:/ on /data type nfs (rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=0,group_id=0,default_permissions,allow_other)

期待される出力にはマウントポイントが表示されます。これは、ボリュームが正常にマウントされたことを示します。

ステップ 3：永続データが正常に書き込まれたかの確認

次のコマンドを実行して、1 GB の一時ファイルを書き込みます。

kubectl exec cnfs-nas-static-sts-0 -ti -- sh -c 'dd if=/dev/zero of=/data/1G.tmpfile bs=1G count=1;'

以下のコマンドを実行して、1 GB の一時ファイルが作成されたことを確認します。

kubectl exec cnfs-nas-static-sts-0 -- ls -arlth /data

出力結果：

total 1G
-rw-r--r--    1 root     root        1.0G Dec 15 12:11 1G.tmpfile

期待される出力は、1 GB の一時ファイル 1G.tmpfile が /data ディレクトリに正常に書き込まれたことを示しています。

ステップ 4：書き込まれたデータが他の Pod で共有されているかの確認

次のコマンドを実行して、1 GB の一時ファイルが他の Pod (cnfs-nas-static-sts-1) と共有されているかを確認します。

kubectl exec cnfs-nas-static-sts-1 -- ls -arlth /data

期待される出力：

total 1G
-rw-r--r--    1 root     root        1.0G Dec 15 12:11 1G.tmpfile

期待される出力は、1 GB の一時ファイル 1G.tmpfile が Pod cnfs-nas-static-sts-0 と Pod cnfs-nas-static-sts-1 の間で共有されていることを示します。

説明

異なる Pod から共有ストレージにデータを書き込む場合、CNFS はデータ整合性を保証しません。ファイルの破損を防ぐため、複数の Pod から同じファイルに書き込むことは避けてください。

Container Service for Kubernetes:CNFS を使用した共有 NAS ボリュームの管理 (推奨)

前提条件

ステップ 1：共有ボリューム用のワークロードの作成

ステップ 2：マウントステータスの表示

ステップ 3：永続データが正常に書き込まれたかの確認

ステップ 4：書き込まれたデータが他の Pod で共有されているかの確認

関連ドキュメント