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Container Service for Kubernetes:雲端硬碟儲存卷概述

更新時間:Aug 27, 2024

您可以將阿里雲雲端硬碟建立的儲存卷掛載到容器中以滿足資料的持久化儲存需求,避免資料因容器的重啟或遷移而丟失。通過阿里雲CSI組件,您可以使用PersistentVolumeClaim(PVC)的方式在容器中掛載使用雲端硬碟靜態儲存卷和雲端硬碟動態儲存裝置卷。

如何選擇雲端硬碟

雲端硬碟是阿里雲為Elastic Compute Service提供的資料區塊層級的Block Storage產品,具有低時延、高效能、持久性、高可靠等特點。根據云盤效能不同,您可以選擇使用ESSD AutoPL雲端硬碟、ESSD雲端硬碟、ESSD Entry雲端硬碟以及上一代雲端硬碟(SSD雲端硬碟、高效雲端硬碟和普通雲端硬碟)。各雲端硬碟類型對比如下所示,您可以根據應用情境進行選擇。更多資訊,請參見Block Storage概述

雲端硬碟類型

特點

應用情境

計費

ESSD AutoPL雲端硬碟

  • 容量與效能可解耦

  • 支援預配置雲端硬碟效能

  • 支援效能突發

  • ESSD雲端硬碟所適用的情境

  • 雲端硬碟容量固定,雲端硬碟效能要求高

  • 業務波動較大,波峰高頻出現,需應對突發業務

  • 雲端硬碟容量費

  • 預配置效能費(開啟後按量收費)

  • 突發效能費(開啟後按量收費)

ESSD雲端硬碟

  • 高IOPS

  • 低延遲

時延敏感的應用或者I/O密集型業務情境:

  • 大型OLTP資料庫

  • NoSQL資料庫

  • Elasticsearch分布式日誌

雲端硬碟容量費

ESSD Entry雲端硬碟

說明

通用算力型經濟型執行個體規格類型系列e支援掛載ESSD Entry雲端硬碟。

  • 高IOPS

  • 低延遲

  • 開發與測試業務

  • 作為系統硬碟

雲端硬碟容量費

上一代雲端硬碟

SSD雲端硬碟、高效雲端硬碟和普通雲端硬碟屬於上一代雲端硬碟產品,已在部分地區及可用性區域逐步停止售賣。您在選擇雲端硬碟時,建議選用ESSD PL0雲端硬碟或ESSD Entry雲端硬碟替換高效雲端硬碟和普通雲端硬碟,選用ESSD AutoPL雲端硬碟替換SSD雲端硬碟。

雲端硬碟類型

特點

應用情境

計費

SSD雲端硬碟

  • 高隨機讀寫效能

  • 高可靠性

  • I/O密集型應用

  • 中小型關聯式資料庫和NoSQL資料庫

雲端硬碟容量費

高效雲端硬碟

  • 高性價比

  • 高可靠性

  • 開發與測試業務

  • 作為系統硬碟

雲端硬碟容量費

普通雲端硬碟

高性價比

成本較低,適用於對儲存效能要求不高的開發與測試業務

雲端硬碟容量費

使用限制

限制項

說明

雲端硬碟類型

不支援訂用帳戶的雲端硬碟掛載和卸載。請使用隨用隨付雲端硬碟或疊加使用儲存容量單位包SCU

是否可以共用

非共用儲存,只能同時被一個Pod掛載。

與ECS執行個體的關係

  • 雲端硬碟與ECS執行個體須處於同一可用性區域,不支援跨可用性區域掛載。

  • 雲端硬碟類型和ECS類型需要匹配才可以掛載,否則會掛載失敗。高效雲端硬碟不支援七代及以上的ECS執行個體掛載使用。更多雲端硬碟類型和ECS類型的匹配關係,請參見執行個體規格類型系列

掛載數量及容量

  • 每個節點最多掛載雲端硬碟數量由ECS機型決定,更多資訊,請參見執行個體規格類型系列

  • 單塊雲端硬碟容量最小為1 GiB (ESSD PL0, ESSD AutoPL),最大32 TiB(32768 GiB)。

掛載應用類型

有狀態應用(StatefulSet)。

說明

無狀態應用(Deployment)掛載雲端硬碟時Replica需要配置為1,無法為每個Pod配置獨立的儲存卷,且不能保證掛載、卸載的優先順序。此外,由於Deployment的升級策略,重啟Pod時新的Pod可能一直無法掛載,故不推薦使用。

應用參數配置

使用雲端硬碟儲存卷時,如果在應用模板中配置了securityContext.fsGroup參數,kubelet在儲存卷掛載完成後會執行chmodchown操作,導致掛載時間延長。如需減少掛載時間,請參見啟動掛載了雲端硬碟的Pod時提示Unable to attach or mount volumes: unmounted volumes=[xxx], unattached volumes=[xxx]: timed out waiting for the condition中的問題原因3。

儲存規格

效能類別

ESSD AutoPL雲端硬碟

ESSD雲端硬碟

ESSD Entry雲端硬碟

SSD雲端硬碟

高效雲端硬碟

普通雲端硬碟

效能層級PL(Performance Level)

容量與效能解耦,基準效能等同於ESSD PL1,可額外購買預配置效能、開啟效能突發

PL3

PL2

PL1

PL0

單盤容量範圍(GiB)

1~65,536

1,261~65,536

461~65,536

20~65,536

1~65,536

10~32,768

20~32,768

20~32,768

5~2,000

最大/最小IOPS

1,000,000/3,000

1,000,000/64,850

100,000/24,872

50,000/2,800

10,000/1,812

6,000/1,880

25,000/2,400

5,000/1,960

數百

最大/最小輸送量(MB/s)

4,096/125

4,000/750.5

750/350.5

350/130

180/100

150/101.5

300/130

140/103

30~40

單盤IOPS效能計算公式

基準效能:

max{min{1,800+50*容量, 50,000}, 3,000}

預配置效能:min{預配置IOPS, 50,000}

效能突發:min{執行個體規格,1,000,000}

min{1,800+50*容量, 1,000,000}

min{1,800+50*容量, 100,000}

min{1,800+50*容量, 50,000}

min{ 1,800+12*容量, 10,000 }

min{1,800+8*容量, 6,000}

min{1,800+30*容量, 25,000}

min{1,800+8*容量, 5,000}

單盤輸送量效能計算公式(MB/s)

基準效能:

max{min{120+0.5*容量, 350}, 125}

預配置效能:min{16 KB*預配置IOPS/1024, 單盤最大輸送量}

效能突發:min{執行個體規格,4 GB/s}

min{120+0.5*容量, 4,000}

min{120+0.5*容量, 750}

min{120+0.5*容量, 350}

min{100+0.25*容量, 180}

min{100+0.15*容量, 150}

min{120+0.5*容量, 300}

min{100+0.15*容量, 140}

資料可靠性

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

99.9999999%

單路隨機寫平均時延(ms),Block Size=4K

0.2

0.2

0.2

0.2

0.3~0.5

1~3

0.5~2

1~3

5~10

API參數取值

cloud_auto

cloud_essd

cloud_essd

cloud_essd

cloud_essd

cloud_essd_entry

cloud_ssd

cloud_efficiency

cloud

  • 單盤效能計算公式說明:

    • 以單塊ESSD PL0雲端硬碟最大IOPS計算公式為例說明:起步1,800,每GiB增加12,上限為10,000。

    • 以單塊ESSD PL0雲端硬碟最大輸送量計算公式為例說明:起步100 MB/s,每GiB增加0.25 MB/s,上限為180 MB/s。

  • SSD雲端硬碟的效能因資料區塊大小而異,資料區塊越小,輸送量越小,IOPS越高,如下表所示。

    資料區塊大小(KiB)

    IOPS最大值

    輸送量(MB/s)

    4

    約25,000

    約100

    16

    約17,200

    約260

    32

    約9,600

    約300

    64

    約4,800

    約300

說明

關於雲端硬碟效能的詳細介紹,請以Block Storage效能介紹為準。

使用情境

  • 對磁碟I/O要求高的應用,且沒有共用資料的需求,例如MySQL、Redis等資料存放區服務。

  • 高速寫日誌。

  • 持久化儲存資料,不會因Pod生命週期的結束而消失。

業務需求

情境說明

參考連結

儲存應用資料

  • 雲端硬碟靜態儲存卷:當您已經建立好雲端硬碟,且雲端硬碟滿足使用限制條件,您可以使用已有的雲端硬碟建立PV,然後通過PVC在工作負載中掛載儲存,靜態儲存卷不支援擴容。

  • 雲端硬碟動態儲存裝置卷:無需預先建立雲端硬碟,建立PVC時指定儲存類(StorageClass),即可自動建立雲端硬碟和對應的PV對象,動態儲存裝置卷支援擴容。

磁碟容量不足

如果您使用的是雲端硬碟動態儲存裝置卷,當雲端硬碟使用空間不足時,您可以通過以下三種雲端硬碟擴容方式來解決磁碟容量不足的問題。更多資訊,請參見雲端硬碟擴容概述

  • 動態線上擴容:無需中斷業務Pod,即可實現雲端硬碟及其檔案系統的自動擴容。

  • 手動擴容:需要手動擴容雲端硬碟儲存卷,且手動執行resize2fs實現檔案系統的擴容。

  • 自動擴容:通過定義一種或多種擴容策略,在儲存卷的使用率高於某個閾值時自動擴容儲存卷。

變更雲端硬碟類型

當您的業務情境需要擴容,後期需要更高的IOPS時,您可以變更雲端硬碟的類型。例如將SSD雲端硬碟變更為ESSD雲端硬碟。

變更雲端硬碟類型

備份雲端硬碟資料

將雲端硬碟自身的備份(快照)恢複機制和Kubernetes服務整合,通過VolumeSnapshot資源實現雲端硬碟的備份(快照)功能。通過PVC的DataSource功能實現資料的恢複。

使用雲端硬碟儲存快照

加密儲存在雲端硬碟上的資料

雲端硬碟加密適用於有高安全性或合規性要求的應用情境,您無需自建和維護密鑰管理基礎設施,即可保護資料的隱私性和自主性。

實現雲端硬碟儲存資料安全

當雲端硬碟線上擴容引發資料損毀或雲端硬碟非預期刪除導致資料丟失時,您可以通過ESSD類型雲端硬碟資料卷的自動極速快照功能,實現資料的快速恢複。

雲端硬碟儲存資料安全最佳實務

計費說明

  • 待掛載的雲端硬碟類型必須是隨用隨付,訂用帳戶的雲端硬碟無法被掛載。當您將叢集中的ECS執行個體從隨用隨付轉換成訂用帳戶時,不能將雲端硬碟一起轉換成訂用帳戶,否則雲端硬碟將無法被掛載使用。您可以通過購買儲存容量單位包的方式降低雲端硬碟使用成本。關於儲存容量單位包的計費資訊,請參見儲存容量單位包

  • 儲存類(StorageClass)本身不收費,通過儲存類自動建立出的雲端硬碟按照隨用隨付的雲端硬碟進行計費。

  • 關於雲端硬碟計費項目資訊,請參見Block Storage計費。關於雲端硬碟的價格資訊,請參見Elastic Compute Service產品詳情頁

更多資訊,請參見計費

常見問題

如果您在容器中使用雲端硬碟時遇到問題,可參見雲端硬碟儲存卷FAQ進行排查。

相關文檔

  • 您可以通過CSI組件實現資料卷的建立、掛載和卸載。更多資訊,請參見管理CSI組件

  • 如果需要不同類型的儲存資源,您可以定義多個儲存類用於提供多樣化的儲存選項,滿足不同工作負載的需求。更多資訊,請參見儲存類(StorageClass)