Container Service for Kubernetes：實現雲端硬碟動態預留持久化儲存卷資源

使用限制

• 雲端硬碟不支援跨可用性區域使用。

• 未開啟多重掛載的雲端硬碟只能同時被一個Pod掛載。關於多重掛載更多資訊，請參見使用NVMe雲端硬碟多重掛載及Reservation。

• 雲端硬碟類型和ECS類型需要匹配才可以掛載，否則會導致Pod無法啟動。關於雲端硬碟類型和ECS類型的匹配關係，請參見執行個體規格類型系列。

  重要

  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變成訂用帳戶，否則雲端硬碟將無法被掛載使用。您可以通過購買SCU的方式降低成本。關於SCU的更多資訊，請參見儲存容量單位包SCU概述。

您可以通過控制台建立StorageClass和PVC並建立應用，也可以通過kubectl完成此操作。

通過控制台使用雲端硬碟動態儲存裝置卷

步驟一：建立StorageClass

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

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

3. 在儲存類頁面，單擊右上方的建立。

4. 在建立對話方塊，配置儲存類StorageClass的相關參數。

   主要配置項說明如下。

   配置項	說明
   名稱	StorageClass的名稱。
   儲存卷類型	可選擇雲端硬碟或NAS。本樣本選擇雲端硬碟。
   參數	雲端硬碟類型。預設參數為type，其值為cloud_essd，支援設定的參數值如下： 高效雲端硬碟：cloud_efficiency ESSD AutoPL：cloud_auto SSD雲端硬碟：cloud_ssd ESSD雲端硬碟：cloud_essd ESSD Entry：cloud_essd_entry 以上參數可任意組合。例如type: cloud_efficiency, cloud_ssd, cloud_essd，此配置方式會支援對指定類型的雲端硬碟依次建立，直到建立成功。 說明 不同ECS機型支援的雲端硬碟類型不同。更多資訊，請參見Block StorageFAQ。 單擊添加，可設定自訂參數。支援自訂參數如下： resourceGroupId：可選，定義雲端硬碟的資源群組。預設為""。 regionId：可選，自動建立雲端硬碟所在的地區，與叢集的地區相同。 zoneId：可選，自動建立雲端硬碟所在的地區。 單可用性區域叢集，與叢集所在地區相同。 多可用性區域叢集，zoneId可同時配置多個，例如cn-beijing-a, cn-beijing-b fstype：可選，自動建立雲端硬碟所使用的檔案系統，取值ext4或xfs，預設為ext4。 mkfsOptions：可選，雲端硬碟格式化所用的參數。例如mkfsOptions: "-O project,quota"。 diskTags：可選，自訂雲端硬碟標籤。例如diskTags: "a:b,b:c"。也可以使用diskTags/a: b 的格式指定（v1.30.3起）。 encrypted：可選，表示建立的雲端硬碟是否加密。預設為false，建立的雲端硬碟不加密。 performanceLevel：可選，ESSD雲端硬碟的效能層級，取值PL0、PL1、PL2或PL3。預設值為PL1。更多資訊，請參見容量範圍與效能層級的關係。 volumeExpandAutoSnapshot：可選，雲端硬碟擴容時通過極速快照實現自動資料備份，保證資料安全，預設為closed。 forced：自動快照建立失敗時放棄雲端硬碟擴容。 besteffort：自動快照建立失敗時報event warning，繼續進行雲端硬碟擴容。 closed：不使用自動快照功能。 如果資料安全性要求高，推薦使用forced方式避免擴容失敗時的資料丟失。 說明 僅支援對ESSD雲端硬碟進行擴容。擴容正常時，自動快照將自動刪除；擴容失敗時，自動快照將保留24小時。 provisionedIops：可選，雲端硬碟的預配置效能（IOPS）。 可能值：0~min{50,000, 1000×容量-基準效能}。 基準效能=min{1,800+50×容量, 50000}。 說明 該參數僅支援ESSD AutoPL雲端硬碟。更多資訊，請參見ESSD AutoPL雲端硬碟規格。 burstingEnabled：可選，是否開啟Burst（效能突發）。預設為false。 true：開啟。 false：不開啟。 說明 該參數僅支援ESSD AutoPL雲端硬碟。更多資訊，請參見ESSD AutoPL雲端硬碟規格。 multiAttach：可選，設定為true以開啟多執行個體掛載，請參見雲端硬碟多重掛載功能。
   回收策略	雲端硬碟的回收策略，預設為Delete。 Delete：刪除PVC時，PV和雲端硬碟會一起刪除。 Retain：刪除PVC時，PV和雲端硬碟資料不會被刪除，需要您手動刪除。 如果資料安全性要求高，推薦使用Retain方式，以免誤刪資料。
   繫結模式	雲端硬碟的繫結模式。預設為Immediate。 Immediate：表示先建立雲端硬碟再調度Pod。 WaitForFirstConsumer：延遲綁定，即調度器先調度Pod，並根據Pod的可用性區域資訊建立雲端硬碟。

5. 參數配置完成後，單擊建立。

   建立成功後，您可在儲存類列表查看建立的StorageClass。

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. 在儲存聲明頁面，單擊右上方的建立。

3. 在建立儲存聲明對話方塊，配置PVC參數。

   配置項	說明
   儲存宣告類型	支援雲端硬碟、NAS、OSS三種雲端儲存類型。本樣本選擇雲端硬碟。
   名稱	建立的儲存聲明名稱在命名空間內必須唯一。
   分配模式	本樣本選擇使用儲存類動態建立，即支援通過StorageClass動態建立PV。
   已有儲存類	選擇已有的StorageClass，用於動態建立PV。
   總量	所建立儲存卷的容量。
   訪問模式	僅能使用ReadWriteOnce。更多選項請參見通過kubectl命令列使用雲端硬碟動態儲存裝置卷。

4. 單擊建立。

   建立成功後，在儲存聲明列表中可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 > 有狀態。

2. 在有狀態頁面，單擊使用鏡像建立。

3. 配置建立應用的參數資訊。

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

4. ACK資料卷支援配置本機存放區和雲端儲存，本樣本需要配置雲端儲存類型。配置了一個雲端硬碟類型的資料卷，將該雲端硬碟掛載到容器的/tmp路徑下，在該路徑下產生的容器資料會儲存到雲端硬碟中。

5. 所有的資訊都配置完成後，單擊建立。

   建立成功後，您就可以正常使用資料卷。

通過kubectl命令列使用雲端硬碟動態儲存裝置卷

步驟一：建立StorageClass

在多可用性區域叢集情境下，您可以根據不同的情境通過以下兩種方式建立StorageClass。

步驟二：建立PVC

1. 使用以下內容，建立pvc-disk.yaml檔案。

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: disk-pvc
   spec:
     accessModes:
     - ReadWriteOnce
     volumeMode: Filesystem
     resources:
       requests:
         storage: 25Gi
     storageClassName: alicloud-disk-wait-for-first-consumer 

   參數	說明
   name	PVC的名稱。
   accessModes	配置訪問模式。
   volumeMode	可選，掛載雲端硬碟的格式，為Filesystem或Block。 預設為檔案系統掛載。
   storageClassName	StorageClass的名稱，用於綁定StorageClass。
   storage	申請的雲端硬碟大小，最小為20 GiB。

   其中，可用的訪問模式取決於StorageClass中的multiAttach參數以及PVC中的volumeMode，如下表：

   參數設定		可用訪問模式
   multiAttach	volumeMode	ReadWriteOnce	ReadOnlyMany	ReadWriteMany
   	任意
   	Filesystem
   	Block

   當使用雲端硬碟多掛載功能時，請參見使用NVMe雲端硬碟多重掛載及Reservation。

2. 執行以下命令，建立PVC。

   kubectl create -f pvc-disk.yaml

3. 查看建立的PVC。

   在叢集管理頁左側導覽列，選擇儲存 > 儲存聲明。在儲存聲明頁面可以看到建立的PVC。

步驟三：建立應用

1. 使用以下內容，建立mysql.yaml檔案。

   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: mysql
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: mysql
     serviceName: mysql
     template:
       metadata:
         labels:
           app: mysql
       spec:
         containers:
         - name: mysql
           image: mysql:5.7
           env:
           - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
             valueFrom:
               secretKeyRef:
                 name: mysql-pass
                 key: password
           ports:
           - containerPort: 80
             name: mysql
           volumeMounts:
           - name: pvc-disk
             mountPath: /data
         volumes:
           - name: pvc-disk
             persistentVolumeClaim:
               claimName: disk-pvc
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Secret
   metadata:
     name: mysql-pass
   type: Opaque
   data:
     username: dGVz****             
     password: dGVzdDEt****     

   參數	說明
   mountPath	雲端硬碟掛載的位置。
   claimName	PVC的名稱，用於綁定PVC。

2. 執行以下命令，建立應用並掛載PVC。

   kubectl create -f mysql.yaml

3. 查看已建立的應用。

   在叢集管理頁左側導覽列，選擇工作負載 > 有狀態。您可以在有狀態頁面看到已建立的應用。

驗證動態雲端硬碟的持久化儲存

當某個Pod被刪除時，重新部署的Pod將保留之前Pod在儲存卷中寫入的所有資料。您可以通過以下樣本驗證動態雲端硬碟的持久化儲存特性。

1. 查看MySQL應用所在的Pod和雲端硬碟檔案。

   1. 執行以下命令，查看MySQL應用所在Pod的名稱。

      kubectl get pod | grep mysql

      預期輸出：

      nginx-dynamic-1****   1/1     Running     0          3m

   2. 執行以下命令，查看/data路徑下是否掛載了新的雲端硬碟。

      kubectl exec nginx-dynamic-1**** -- df | grep data

      預期輸出：

      /dev/vdh        20511312    45080  20449848   1% /data

   3. 執行以下命令，查看/data路徑下的檔案。

      kubectl exec nginx-dynamic-1**** -- ls /data

      預期輸出：

      lost+found

2. 在雲端硬碟裡建立檔案。

   1. 執行以下命令，在/data路徑下建立檔案mysql。

      kubectl exec nginx-dynamic-1**** -- touch /data/mysql

   2. 執行以下命令，查看/data路徑下的檔案。

      kubectl exec nginx-dynamic-1**** -- ls /data

      預期輸出：

      mysql
      lost+found

3. 執行以下命令，刪除名為nginx-dynamic-1****的Pod。

   kubectl delete pod ngibnx-dynamic-1****

   預期輸出：

   pod "nginbx-dynamic-1****" deleted

4. 驗證刪除Pod後，雲端硬碟中建立的檔案是否仍然存在。

   1. 執行以下命令，查看重建的Pod名稱。

      kubectl get pod 

      預期輸出：

      NAME                       READY   STATUS      RESTARTS   AGE
      nginx-dynamic-2**b**        1/1     Running     0          2m

   2. 執行以下命令，查看/data路徑下的檔案。

      kubectl exec nginx-dynamic-2**** -- ls /data

      預期輸出：

      mysql
      lost+found

      mysql檔案仍然存在，說明動態雲端硬碟的資料可以持久儲存。

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• 如果您需要加強雲端硬碟儲存資料的安全性，請參見雲端硬碟儲存資料安全最佳實務。

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• 如果您的雲端硬碟大小不滿足要求或磁碟已滿，請參見擴容雲端硬碟資料卷。

• 關於如何?StatefulSet的持久化儲存，請參見實現StatefulSet持久化儲存的最佳實務-CSI。

• 如果您在雲端硬碟儲存卷的使用過程中遇到問題，請參見雲端硬碟儲存卷FAQ進行自排查。

• 如果您有多個Pod共用儲存或跨可用性區域儲存的需求時，推薦使用NAS儲存卷，請參見NAS儲存卷。