Descripción general del almacenamiento - Container Compute Service

ACS integra block storage, File Storage NAS (NAS), Cloud Parallel File Storage (CPFS) y Object Storage Service (OSS) de Alibaba Cloud mediante la interfaz Container Storage Interface (CSI) de Kubernetes. Estos servicios funcionan junto con los tipos de volumen nativos de Kubernetes, como EmptyDir y ConfigMap. Elija el tipo de almacenamiento que mejor se adapte a su carga de trabajo.

Conceptos básicos de almacenamiento

Volumen

Los archivos de un contenedor se almacenan en disco solo de forma temporal. Esto genera los siguientes problemas para las aplicaciones que se ejecutan en el contenedor:

Cuando un pod ejecuta varios contenedores al mismo tiempo, estos no pueden compartir archivos.
Si un contenedor falla, los archivos generados durante su ejecución no se conservan después de recrearlo y los datos se pierden.

Para resolver estos problemas, Kubernetes ofrece la abstracción Volume, que proporciona almacenamiento compartido y persistente.

Un volumen es parte de un pod y solo se puede definir dentro de él. No se crea de forma independiente. Todos los contenedores de un pod pueden usar el volumen, pero debe montar el volumen en un directorio del contenedor.
El volumen es el canal mediante el cual un pod transfiere datos hacia y desde un dispositivo de almacenamiento externo. También permite compartir datos entre los contenedores de un pod, entre distintos pods y entre un pod y el entorno externo.
Existen varios tipos de volúmenes, como EmptyDir, ConfigMap y PersistentVolumeClaim (PVC).
- EmptyDir: volumen temporal que se crea cuando se inicia un pod. Los datos se eliminan cuando se quita el pod.
- ConfigMap: monta los datos de configuración como archivos dentro de un contenedor.
- PersistentVolumeClaim (PVC): solicita almacenamiento persistente a un backend de almacenamiento remoto. Los datos sobreviven a los reinicios del contenedor y a la reprogramación del pod.

Para obtener más información, consulte Volúmenes.

PV y PVC

No todos los volúmenes son persistentes. Para ofrecer almacenamiento persistente, el almacenamiento de contenedores depende de un servicio de almacenamiento remoto. Por este motivo, Kubernetes introdujo dos objetos de recurso, PV y PVC, para definir y usar recursos de almacenamiento:

PersistentVolume (PV): volumen abstracto que representa el almacenamiento aprovisionado desde un backend remoto, como un disco en la nube, un sistema de archivos NAS o un bucket de OSS. Un PV existe de forma independiente de los pods y varios pods pueden compartirlo. El administrador del clúster puede crear un PV por adelantado, o bien el sistema puede crear uno de forma dinámica mediante una StorageClass.
PersistentVolumeClaim (PVC): solicitud de almacenamiento que especifica la capacidad y el modo de acceso. Un PVC se asigna a un PV en una relación uno a uno. Para usar almacenamiento persistente, asocie un PVC con un volumen en el pod.

Para obtener más información, consulte Volúmenes persistentes y Clases de almacenamiento.

Requisitos previos

Para montar, desmontar, crear y eliminar volúmenes, el plugin CSI requiere permisos para acceder a recursos de otros productos de Alibaba Cloud. Este plugin utiliza la autorización de roles de RAM para solicitar la creación del rol AliyunCCCSIPluginRole, que le otorga acceso a sus recursos en otros productos de la nube. Compruebe que este rol esté configurado antes de montar el almacenamiento en la nube.

Para obtener más información, consulte Authorization overview.

Elección del almacenamiento en la nube

Alibaba Cloud ofrece servicios de block storage, almacenamiento de archivos y object storage de bajo costo, alta confiabilidad y alta disponibilidad para cargas de trabajo en contenedores. Elija un tipo de almacenamiento según el tipo de cómputo y los requisitos de almacenamiento de su carga de trabajo. Considere factores como el volumen de datos, la frecuencia de acceso, los IOPS y el rendimiento.

Asignación de escenarios a tipos de almacenamiento

A continuación se relacionan los escenarios de carga de trabajo más comunes con el tipo de almacenamiento recomendado. Utilice esta lista como punto de partida y luego consulte comparison table para conocer los detalles de cada función.

Bases de datos y middleware que requieren block storage de baja latencia y no compartido: use block storage. Un disco en la nube ofrece baja latencia y alto rendimiento para aplicaciones con uso intensivo de E/S. Este tipo de almacenamiento no es compartido y solo se puede montar en un pod a la vez.
Datos compartidos entre pods, análisis de big data, aplicaciones web y persistencia de registros: use NAS. Se trata de un sistema de archivos compartido compatible con el acceso simultáneo desde varios pods, alto rendimiento y modificación de archivos en línea.
Entrenamiento de IA, conducción autónoma, computación genética y renderizado audiovisual: use CPFS General-purpose Edition. Este sistema de archivos paralelo totalmente administrado proporciona el alto rendimiento y los altos IOPS que exigen las cargas de trabajo de computación de alto rendimiento (HPC).
Contenido generado por IA (AIGC) y otras cargas de trabajo de cómputo inteligente que necesitan un rendimiento ultraalto con Remote Direct Memory Access (RDMA): use CPFS for Lingjun. Este sistema de archivos paralelo admite redes RDMA de extremo a extremo y está diseñado específicamente para el cómputo inteligente. CPFS for Lingjun se encuentra en vista previa por invitación.
Datos no estructurados de lectura predominante, procesamiento por lotes de alta concurrencia y datos con requisitos estrictos de autenticación y recuperación ante desastres: use OSS. Proporciona almacenamiento compartido masivo y de bajo costo para archivos de configuración, imágenes, archivos de audio y video, inference de IA y análisis de datos.

Compatibilidad del almacenamiento en la nube según el tipo de cómputo

Pods de ACS basados en CPU (tipos de uso general y optimizados para rendimiento): se pueden montar todos los tipos de almacenamiento en la nube compatibles con ACS.
Pods de ACS basados en GPU (tipos GPU y GPU-HPN):
- Compatible de forma predeterminada: NAS y OSS.
- Compatibilidad limitada: solo algunos modelos de GPU admiten block storage y CPFS for Lingjun. Para obtener más información, [envíe un ticket en el sitio internacional].

Tabla comparativa

Almacenamiento en la nube	Funciones	Escenarios comunes	Guía de selección
Block storage	Almacenamiento de acceso aleatorio a nivel de bloque, no compartido, de baja latencia y alta confiabilidad. Al igual que un disco duro físico, permite crear particiones, dar formato y crear un sistema de archivos.	Alta E/S y baja latencia Un disco en la nube ofrece baja latencia y alto rendimiento, lo que resulta adecuado para aplicaciones con requisitos exigentes de E/S y latencia, como bases de datos y middleware. Acceso no compartido Un disco en la nube es almacenamiento no compartido y solo se puede montar en un pod.	Se admiten los siguientes tipos de block storage: `cloud_essd_entry`: disco ESSD Entry `cloud_auto`: disco ESSD AutoPL `cloud_essd` (predeterminado): ESSD `cloud_ssd`: SSD estándar `cloud_efficiency`: ultra disk `cloud_essd_entry`: disco ESSD Entry `cloud_auto`: disco ESSD AutoPL `cloud_essd` (predeterminado): ESSD `cloud_ssd`: SSD estándar `cloud_efficiency`: ultra disk Elija un tipo de disco según sus necesidades de facturación y rendimiento. Para obtener más información, consulte Precios de Block Storage y Block storage performance.
File Storage NAS	Sistema de archivos distribuido que ofrece acceso compartido, escalado elástico, alta confiabilidad y alto rendimiento. Proporciona alto rendimiento y altos IOPS, además de admitir lecturas y escrituras aleatorias y la modificación de archivos en línea.	Datos compartidos NAS es almacenamiento compartido, por lo que varios pods pueden acceder a los mismos datos al mismo tiempo. Los datos de NAS no se borran cuando se elimina un pod, lo que lo hace adecuado para compartir información entre pods. Análisis de big data NAS ofrece un alto rendimiento de datos, lo que satisface los requisitos de acceso a almacenamiento compartido de los trabajos por lotes a gran escala. Aplicaciones web NAS brinda soporte de almacenamiento para aplicaciones web y sistemas de gestión de contenido. Persistencia de registrosPara almacenar registros de forma persistente, utilice NAS.	Se admiten General-purpose NAS y Extreme NAS. Elija un tipo de NAS y una especificación de almacenamiento según factores como el costo y el rendimiento. Para obtener más información, consulte General-purpose NAS, Extreme NAS y Selection guide.
CPFS General-purpose Edition	Sistema de archivos paralelo totalmente administrado y escalable que ofrece alto rendimiento y altos IOPS.	Escenarios de computación de alto rendimiento, como entrenamiento de IA y computación genética CPFS General-purpose Edition proporciona alto rendimiento y altos IOPS, lo que satisface los requisitos de escenarios de computación de alto rendimiento (HPC) como el entrenamiento de IA, la conducción autónoma, la computación genética y el renderizado audiovisual.	Elija una especificación según factores como el costo y el rendimiento de CPFS General-purpose Edition. Para obtener más información, consulte Product specifications.
CPFS for Lingjun (invitational preview)	Diseñado para cargas de trabajo de cómputo inteligente, ofrece rendimiento e IOPS ultraaltos y admite redes RDMA de extremo a extremo.	Escenarios de cómputo inteligente, como AIGC y conducción autónoma CPFS for Lingjun proporciona rendimiento e IOPS ultraaltos y admite redes RDMA de extremo a extremo, lo que satisface los requisitos de las cargas de trabajo de cómputo inteligente.	CPFS for Lingjun se encuentra en vista previa por invitación y actualmente solo está disponible en algunas regiones y zonas. Para obtener más información, consulte CPFS for Lingjun.
OSS	Espacio de almacenamiento compartido masivo y de bajo costo, ideal para datos que rara vez se modifican después de escribirse.	Datos compartidos OSS es almacenamiento compartido, por lo que varios pods pueden acceder a los mismos datos al mismo tiempo. Los datos de OSS no se borran cuando se elimina un pod, lo que lo hace adecuado para compartir información entre pods. Escenarios de lectura predominante para archivos de configuración, imágenes, videos y otros archivos multimedia OSS es adecuado para datos no estructurados, como archivos de configuración, imágenes, archivos de audio y video, y cualquier otro objeto que no requiera modificaciones frecuentes. Si su negocio necesita cambiar el contenido de los archivos, seleccione un volumen ossfs 1.0 para obtener mayor compatibilidad con POSIX. Escenarios de procesamiento por lotes de alta concurrencia, como inference de IA y análisis de datos El alto ancho de banda del lado del servidor de OSS es ideal para el procesamiento por lotes de alta concurrencia, como el entrenamiento de IA, el análisis de datos, la conducción autónoma y otras cargas de trabajo y flujos de trabajo con uso intensivo de cómputo. Estas cargas implican principalmente lecturas secuenciales y aleatorias, así como escrituras secuenciales (solo anexado). Seleccione un volumen ossfs 2.0 para obtener mayor rendimiento. Escenarios de seguridad de datos con requisitos estrictos de autenticación y recuperación ante desastres OSS admite recuperación ante desastres con redundancia de zona en tres zonas de la misma región y funciones de cifrado del lado del servidor, como Key Management Service (KMS). También admite la verificación MD5 para garantizar la integridad de los datos durante las cargas y descargas, así como dos métodos de autenticación a nivel de objeto: RAM y políticas de bucket de OSS.	Elija una StorageClass según factores como la facturación de OSS y la frecuencia de acceso a los datos. Para obtener más información, consulte Selection guide y StorageClass reference.

Montaje de almacenamiento en la nube

CSI es la implementación de plugin de almacenamiento recomendada por la comunidad de Kubernetes. ACS proporciona csi-provisioner como complemento CSI para los clústeres de ACS. Este plugin admite volúmenes basados en recursos de almacenamiento de Alibaba Cloud.

Para montar almacenamiento en la nube, cree un PV que describa un recurso de almacenamiento de Alibaba Cloud, como un disco en la nube o un sistema de archivos NAS, vincule el PV a un PVC y declare el PVC en la definición de volumen de un pod. Según la forma en que se cree el PV, el almacenamiento en la nube se puede montar de dos maneras:

Aprovisionamiento estático: usted crea un PV a partir de un recurso de almacenamiento en la nube existente y lo vincula directamente en un PVC. Este método garantiza que el PV esté listo antes de que se inicie el contenedor y es adecuado para escenarios donde el recurso de almacenamiento ya existe.
Aprovisionamiento dinámico: usted usa una StorageClass para definir el recurso de almacenamiento en la nube que se va a crear y luego asocia la StorageClass en un PVC. El sistema crea y vincula automáticamente un PV según las configuraciones del PVC y de la StorageClass. Este método no exige crear un PV por adelantado, lo que lo hace más flexible y automatizado.

En los siguientes temas se describe cómo montar cada tipo de volumen:

Siguientes pasos

Además de servir como almacenamiento persistente, un disco en la nube puede funcionar como volumen efímero para almacenar datos temporales. Los volúmenes efímeros se crean y se eliminan junto con el pod. Para consultar el procedimiento detallado, consulte Mount an ephemeral volume.
De forma predeterminada, cada pod de ACS ofrece 30 GiB de almacenamiento efímero gratuito. Si esta capacidad no cubre sus necesidades, puede increase the ephemeral storage space según sea necesario.