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Container Service for Kubernetes:使用NAS靜態儲存卷

更新時間:Jun 19, 2024

NAS儲存卷是一種可共用訪問、彈性擴充、高可靠以及高效能的Distributed File System,適用於巨量資料分析及共用資料等情境,您可以通過Container Service控制台或kubectl兩種方式進行掛載。本文介紹如何使用阿里雲NAS靜態儲存卷,以及如何驗證持久化儲存與共用儲存。

前提條件

使用情境

  • 對磁碟I/O要求較高的應用。

  • 讀寫效能相對於Object Storage Service高。

  • 可實現跨主機檔案分享權限設定,例如可作為檔案伺服器。

使用限制及說明

  • NAS為共用儲存,可以同時為多個Pod提供共用儲存服務,即一個PVC可以同時被多個Pod使用。

  • CSI外掛程式不支援SMB掛載。

  • 資料卷掛載協議推薦使用NFSv3。

  • NAS卷只能掛載到相同VPC的ECS執行個體,不支援不同VPC網路的掛載。

  • 通用NAS與極速NAS在掛載連通性、檔案系統數量及協議類型等方面存在相應約束條件。更多資訊,請參見使用限制

  • 使用NAS資料卷前,建議將CSI儲存外掛程式升級到最新版本。

  • NAS掛載點建立後,等待一定時間,待掛載點狀態可用後方可使用。

  • 在沒有卸載NAS檔案系統前,務必不要刪除NAS掛載點,否則會造成作業系統無響應。

  • ACK Serverless叢集中,subpath類型的PV刪除後,相應子目錄的不會自動刪除。也就意味著,當PV的reclaimPolicyDelete時,即使PV刪除,NAS中實際的目錄檔案也並不會被刪除。如需刪除,需在手動掛載後執行刪除。

注意事項

使用NAS靜態儲存卷

您可以通過控制台和kubectl命令列兩種方式進行掛載。

通過控制台方式使用

步驟一:建立PV

  1. 登入Container Service管理主控台,在左側導覽列選擇叢集

  2. 叢集列表頁面,單擊目的地組群名稱,然後在左側導覽列,選擇儲存 > 儲存卷

  3. 儲存卷頁面,單擊右上方的建立

  4. 建立儲存卷對話方塊中配置參數。

    配置項

    說明

    儲存卷類型

    支援雲端硬碟、NAS、OSS三種雲端儲存類型。本文中選擇為NAS

    名稱

    建立的資料卷的名稱。資料卷名在叢集內必須唯一。本例為pv-nas

    總量

    所建立儲存卷的容量。注意NAS檔案系統本身不限制使用量。此處不是NAS檔案系統的使用限額,只是所建立儲存卷的容量聲明。

    訪問模式

    支援ReadWriteManyReadWriteOnce。預設為ReadWriteMany

    是否使用CNFS

    是否使用CNFS功能。開啟後,您需要進行以下操作:

    掛載點網域名稱

    您可以通過選擇掛載點或者自訂的方式定義叢集在NAS檔案系統中掛載點的掛載地址。關於如何查看掛載點地址,請參見查看掛載點地址

    顯示進階選項

    • 掛載路徑:NAS檔案系統中的掛載路徑。以/為根目錄,設定後資料卷將掛載到指定的子目錄。

      • 如果NAS根目錄下沒有此子目錄,會預設建立後再掛載。

      • 您可以不填此項,預設掛載到NAS根目錄。

      • 極速NAS需要以/share為父目錄。

    • 回收策略:預設為Delete,支援Retain

      • Delete:需配合archiveOnDelete一起使用。

        • archiveOnDeletetrue時,刪除PVC時,PV和NAS檔案只會被重新命名,不會被刪除。

        • archiveOnDeletefalse時,刪除PVC時,PV和NAS檔案會被真正刪除。

      • Retain:刪除PVC時,PV和NAS檔案系統不會被刪除,需要您手動刪除。

      如果資料安全性要求高,推薦使用Retain,以免誤刪資料。

    • 掛載選項:掛載NAS的選擇性參數,包括NFS協議版本等參數。

      NFS協議版本號碼推薦使用v3,且極速類型NAS僅支援v3。關於NFS協議的更多資訊,請參見NFS協議

    標籤

    為該儲存卷添加標籤。

  5. 參數配置完成後,單擊建立

步驟二:建立PVC

  1. 在叢集管理頁左側導覽列,選擇儲存 > 儲存聲明

  2. 儲存聲明頁面,單擊右上方的建立

  3. 在彈出的建立儲存聲明頁面中,填寫介面參數。

    參數

    說明

    儲存宣告類型

    支援雲端硬碟、NAS、OSS三種雲端儲存類型。 本文中選擇NAS

    名稱

    建立的儲存聲明名稱在叢集內必須唯一。

    分配模式

    選擇已有儲存卷。

    說明

    若未建立儲存卷,您可以設定分配模式建立儲存卷,配置建立儲存卷參數。更多資訊,請參見步驟一:建立PV

    已有儲存卷

    單擊選擇已有儲存卷,在目標儲存卷右側操作列單擊選擇,選擇儲存卷。

    總量

    所建立儲存卷的容量。

    說明

    所建立儲存卷聲明的容量不能超過待掛載的儲存卷容量。

    訪問模式

    預設為ReadWriteMany,也可選擇ReadWriteOnceReadOnlyMany

  4. 配置完成後,單擊建立

    建立成功後可以在列表中看到建立的儲存聲明,並且已綁定相應的儲存卷。

步驟三:建立應用

  1. 在叢集管理頁左側導覽列,選擇工作負載 > 無狀態

  2. 無狀態頁面,單擊使用鏡像建立

  3. 配置建立應用的參數資訊。

  4. 以下主要為您介紹資料卷的配置。關於其他參數的描述,請參見建立無狀態工作負載Deployment

    ACK資料卷支援配置本機存放區和雲端儲存。

    • 本機存放區:支援主機目錄(HostPath)、配置項(ConfigMap)、保密字典(Secret)和臨時目錄,將對應的掛載源掛載到容器路徑中。更多資訊,請參見Volumes

    • 雲端儲存:支援雲端儲存類型。

    本例中配置了一個NAS類型的資料卷,將該NAS儲存卷掛載到容器中/tmp路徑下。

    image.png

  5. 配置完成後,單擊建立

通過kubectl命令列方式使用

NAS靜態儲存卷

  1. 建立靜態PV。

    1. 儲存以下樣本YAML內容至pv-nas.yaml檔案中。

      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolume
      metadata:
        name: pv-nas
        labels:
          alicloud-pvname: pv-nas
      spec:
        capacity:
          storage: 5Gi
        accessModes:
          - ReadWriteMany
        csi:
          driver: nasplugin.csi.alibabacloud.com
          volumeHandle: pv-nas   # 必須與PV Name保持一致。
          volumeAttributes:
            server: "2564f4****-ysu87.cn-shenzhen.nas.aliyuncs.com"
            path: "/csi"
        mountOptions:
        - nolock,tcp,noresvport
        - vers=3

      參數

      說明

      name

      PV的名稱。

      labels

      設定PV的標籤。

      storage

      NAS的可使用量。

      accessModes

      配置訪問模式。預設為ReadWriteMany,支援ReadWriteOnceReadOnlyMany

      driver

      驅動類型。本例中取值為nasplugin.csi.alibabacloud.com,表示使用阿里雲NAS CSI外掛程式。

      volumeHandle

      配置PV的唯一識別碼,必須與PV Name保持一致。若需要同時使用多個PV,則各個PV中該值必須不一致。

      server

      NAS掛載點。

      重要

      需要替換為實際的掛載點地址,如何查看掛載點地址,具體操作,請參見查看掛載點地址

      path

      掛載子目錄,極速NAS需要以/share為父目錄。

      vers

      掛載NAS資料卷的NFS協議版本號碼,推薦使用v3,極速類型NAS僅支援v3。關於NFS協議的更多資訊,請參見NFS協議

    2. 執行以下命令建立靜態PV。

      kubectl create -f pv-nas.yaml
  2. 建立NAS儲存聲明PVC,使用selector篩選PV,精確配置PVC和PV的綁定關係。

    1. 儲存以下樣本YAML內容至pvc-nas.yaml檔案中。

      kind: PersistentVolumeClaim
      apiVersion: v1
      metadata:
        name: pvc-nas
      spec:
        accessModes:
          - ReadWriteMany
        resources:
          requests:
            storage: 5Gi
        selector:
          matchLabels:
            alicloud-pvname: pv-nas

      參數

      說明

      name

      PVC的名稱。

      accessModes

      配置訪問模式。預設為ReadWriteMany,支援ReadWriteOnceReadOnlyMany

      storage

      聲明應用使用量,不能大於儲存卷的總量。

      matchLabels

      輸入PV的標籤,用於關聯PV。

    2. 執行以下命令建立靜態PVC。

      kubectl create -f pvc-nas.yaml
  3. 建立名為nas-static的應用,並掛載PVC。

    1. 以下為建立nas-static應用的nas.yaml樣本檔案。

      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      metadata:
        name: nas-static
        labels:
          app: nginx
      spec:
        replicas: 2
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx
        template:
          metadata:
            labels:
              app: nginx
          spec:
            containers:
            - name: nginx
              image: nginx
              ports:
              - containerPort: 80
              volumeMounts:
                - name: pvc-nas
                  mountPath: "/data"
            volumes:
              - name: pvc-nas
                persistentVolumeClaim:
                  claimName: pvc-nas

      參數

      說明

      mountPath

      NAS在容器中掛載的位置。

      claimName

      PVC的名稱,用於綁定PVC。

    2. 執行以下命令建立名為nas-static的應用,並掛載PVC。

      kubectl create -f nas.yaml
  4. 執行以下命令,查看Pod資訊。

    kubectl get pod

    預期輸出:

    NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nas-static-5b5cdb85f6-n****   1/1     Running   0          32s
    nas-static-c5bb4746c-4****    1/1     Running   0          32s

驗證NAS的持久化儲存

  1. 查看部署應用和NAS檔案。

    1. 執行以下命令,查看部署的應用程式名稱。

      kubectl get pod 

      預期輸出:

      NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
      nas-static-5b5cdb85f6-n****   1/1     Running   0          32s
      nas-static-c5bb4746c-4****    1/1     Running   0          32s
    2. 執行以下命令,查看任意一個應用的/data路徑下的檔案,本文以名為nas-static-5b5cdb85f6-n****的Pod為例。

      kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- ls /data

      無返回結果,說明/data路徑下無檔案。

  2. 執行以下命令,在名為nas-static-5b5cdb85f6-n****Pod的/data路徑下建立檔案nas

    kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- touch /data/nas
  3. 執行以下命令,查看名為nas-static-5b5cdb85f6-n****Pod的/data路徑下的檔案。

    kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- ls /data

    預期輸出:

    nas
  4. 執行以下命令,刪除Pod。

    kubectl delete pod nas-static-5b5cdb85f6-n****
  5. 同時在另一個視窗中,執行以下命令,查看Pod刪除及Kubernetes重建Pod的過程。

    kubectl get pod -w -l app=nginx
  6. 驗證刪除Pod後,NAS裡建立的檔案是否還存在。

    1. 執行以下命令,查看Kubernetes重建的Pod名稱。

      kubectl get pod

      預期輸出:

      NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
      nas-static-5b5cdb85f6-n****   1/1     Running   0          32s
      nas-static-c5bb4746c-4****    1/1     Running   0          32s
    2. 執行以下命令,查看名為nas-static-5b5cdb85f6-n****的Pod /data路徑下的檔案。

      kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- ls /data

      預期輸出:

      nas

      nas檔案仍然存在,說明NAS的資料可持久化儲存。

驗證NAS的共用儲存

  1. 查看部署的應用所在的Pod和NAS檔案。

    1. 執行以下命令,查看應用所在的Pod名稱。

      kubectl get pod 

      預期輸出:

      NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
      nas-static-5b5cdb85f6-n****   1/1     Running   0          32s
      nas-static-c5bb4746c-4****    1/1     Running   0          32s
    2. 執行以下命令,查看兩個Pod /data路徑下的檔案。

      kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- ls /data
      kubectl exec nas-static-c5bb4746c-4**** -- ls /data
  2. 執行以下命令,在任意一個Pod /data路徑下建立檔案nas

     kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- touch /data/nas
  3. 執行以下命令,查看兩個Pod /data路徑下的檔案。

    1. 執行以下命令,查看名為nas-static-5b5cdb85f6-n****的Pod /data路徑下的檔案。

      kubectl exec nas-static-5b5cdb85f6-n**** -- ls /data

      預期輸出:

      nas
    2. 執行以下命令,查看名為nas-static-c5bb4746c-4****的Pod /data路徑下的檔案。

      kubectl exec nas-static-c5bb4746c-4**** -- ls /data

      預期輸出:

      nas

      如果在任意一個Pod的/data下建立的檔案,在兩個Pod下的/data路徑下均存在此檔案,表明兩個Pod共用一個NAS。

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