Container Service for Kubernetes：Gunakan volume disk yang disediakan secara dinamis untuk penyimpanan persisten

1. Definisikan templat
   Anda dapat membuat StorageClass baru atau menggunakan StorageClass default sebagai templat untuk pembuatan disk dinamis. Templat ini menentukan parameter utama, seperti tipe disk, tingkat performa, dan kebijakan pengembalian (reclaim policy).

2. Deklarasikan kebutuhan penyimpanan dalam aplikasi

   Definisikan volumeClaimTemplates dalam StatefulSet dan referensikan StorageClass tersebut. Hal ini mendeklarasikan spesifikasi untuk klaim volume persisten (PVC) yang akan digunakan oleh pod, seperti kapasitas penyimpanan dan mode akses.

3. Otomatisasi pembuatan dan pemasangan volume
   Saat StatefulSet membuat pod, sistem secara otomatis menghasilkan PVC unik untuk pod tersebut berdasarkan templat. Komponen Container Storage Interface (CSI) membuat volume persisten (PV) berdasarkan aturan StorageClass dan mengikat PV tersebut ke PVC. Terakhir, disk dipasang ke pod.

Langkah 1: Pilih StorageClass

ACK menyediakan beberapa StorageClass default. StorageClass tidak dapat diubah setelah dibuat. Jika konfigurasi default tidak memenuhi kebutuhan Anda, Anda dapat membuat StorageClass baru. Untuk informasi selengkapnya, lihat Buat StorageClass secara manual.

Langkah 2: Buat aplikasi dan pasang disk

Bagian ini menggunakan StatefulSet sebagai contoh untuk menunjukkan cara memasang volume disk.

1. Buat file bernama statefulset.yaml.

   Contoh berikut membuat StatefulSet dengan dua pod. Menggunakan volumeClaimTemplates untuk secara otomatis membuat dan mengikat penyimpanan persisten independen untuk setiap pod.

   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: web
   spec:
     serviceName: "nginx"
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
       spec:
         # Kami merekomendasikan konfigurasi securityContext berikut untuk mengoptimalkan performa pemasangan
         securityContext:
           fsGroup: 1000
           fsGroupChangePolicy: "OnRootMismatch"
         containers:
         - name: nginx
           image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
           ports:
           - containerPort: 80
           volumeMounts:
           # Pasang volume data ke direktori /data kontainer
           # Nama harus sama dengan metadata.name yang didefinisikan dalam volumeClaimTemplates
           - name: pvc-disk
             mountPath: /data
     # Definisikan templat PVC
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: pvc-disk
       spec:
         # Mode akses
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # Asosiasikan StorageClass yang telah dibuat sebelumnya
         storageClassName: "alicloud-disk-wait-for-first-consumer"
         resources:
           requests:
             # Kapasitas penyimpanan yang diminta, yaitu ukuran disk
             storage: 20Gi

   Penting

   Mengonfigurasi securityContext.fsgroup dalam pod menyebabkan kubelet secara rekursif mengubah izin file (chmod/chown) saat volume dipasang. Jika volume berisi banyak file, proses ini secara signifikan meningkatkan waktu pemasangan.

   Untuk kluster yang menjalankan Kubernetes 1.20 atau lebih baru, kami merekomendasikan menyetel fsGroupChangePolicy ke OnRootMismatch. Pengaturan ini hanya melakukan perubahan izin rekursif pada pemasangan pertama dan hanya jika izin direktori root volume tidak sesuai dengan izin yang diperlukan. Hal ini mengoptimalkan performa pemasangan. Jika performa masih belum memenuhi kebutuhan Anda atau jika Anda memerlukan kontrol izin yang lebih granular, kami merekomendasikan penggunaan initContainer untuk menjalankan perintah penyesuaian izin sebelum kontainer aplikasi utama dimulai.

2. Jalankan perintah berikut untuk membuat StatefulSet.

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. Jalankan perintah berikut untuk memastikan pod berada dalam status Running.

   kubectl get pod -l app=nginx

4. Jalankan perintah berikut untuk memeriksa jalur pemasangan dan memastikan disk telah dipasang.

   Dalam contoh ini, nama pod adalah web-1. Ganti dengan nama pod aktual Anda.

   kubectl exec web-1 -- df -h /data

   Output yang diharapkan:

   Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/vdb         20G   24K   20G   1% /data

Apa yang harus saya lakukan jika PVC macet dalam status Pending saat pod dengan disk terpasang dijadwalkan ke node virtual?

Masalah ini dapat terjadi jika Anda menggunakan StorageClass yang tidak mendukung penjadwalan ke node virtual. Saat Anda menjadwalkan pod ke node virtual menggunakan label atau anotasi tertentu, StorageClass dengan mode volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer tidak didukung.

• Alasan:
  Mode WaitForFirstConsumer bergantung pada kube-scheduler untuk memilih node fisik bagi pod. Hal ini menentukan zona pod, yang kemudian digunakan untuk membuat disk. Namun, beberapa mekanisme penjadwalan untuk node virtual tidak mengikuti proses ini. Akibatnya, Container Storage Interface (CSI) tidak dapat memperoleh informasi zona. Akibatnya, PV tidak dapat dibuat, dan PVC tetap dalam status Pending.

• Jika Anda mengalami masalah ini, periksa apakah pod atau namespace-nya mengandung konfigurasi berikut:

  • Label:

    • alibabacloud.com/eci: "true": Menjadwalkan pod ke pod ECI.

    • alibabacloud.com/acs: "true": Menjadwalkan pod ke pod ACS.

  • Spesifikasi node:

    • Pod secara langsung menentukan node menggunakan spec.nodeName. Nama node memiliki awalan virtual-kubelet.

  • Anotasi:

    • k8s.aliyun.com/eci-vswitch: Menentukan vSwitch untuk pod ECI.

    • k8s.aliyun.com/eci-fail-strategy: "fail-fast": Mengatur kebijakan penanganan kegagalan pod ECI menjadi fail-fast.

Bagaimana cara memasang volume disk untuk pod tunggal atau deployment satu replika?

Untuk aplikasi sederhana yang tidak memerlukan penskalaan multi-replika atau Network ID yang stabil, buat PVC secara manual dan pasang ke pod atau deployment untuk mengaktifkan penyimpanan persisten.

Prosesnya sebagai berikut: Pilih StorageClass, buat PVC, lalu pasang PVC tersebut dalam aplikasi.

1. Siapkan StorageClass.

2. Buat PVC untuk meminta resource penyimpanan.

   kubectl

   1. Buat file bernama disk-pvc.yaml.

      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolumeClaim
      metadata:
        name: disk-pvc
      spec:
        # Mode akses
        accessModes:
        - ReadWriteOnce
        volumeMode: Filesystem
        resources:
          requests:
            # Kapasitas penyimpanan yang diminta, yaitu ukuran disk
            storage: 20Gi
        # Asosiasikan dengan StorageClass yang telah dibuat sebelumnya
        storageClassName: alicloud-disk-topology-alltype 

      Tabel berikut menjelaskan parameter.

      Parameter	Deskripsi
      accessModes	Mode akses volume. Nilai yang valid: ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, atau ReadWriteMany. Nilai yang didukung bergantung pada pengaturan multiAttach dalam StorageClass dan pengaturan volumeMode dalam PVC. multiAttach menentukan apakah multi-attach untuk disk diaktifkan. Nilai default adalah false. Jika multiAttach adalah false dan volumeMode diatur ke nilai apa pun, hanya ReadWriteOnce yang didukung. Jika multiAttach adalah true dan volumeMode adalah Filesystem, hanya ReadWriteOnce dan ReadOnlyMany yang didukung. Jika multiAttach adalah true dan volumeMode adalah Block, ketiga mode akses didukung. Penting Dalam skenario ini, mode akses biasanya ReadWriteOnce (RWO), artinya volume hanya dapat dipasang oleh satu pod dalam satu waktu. Oleh karena itu, jumlah replika deployment tidak boleh lebih dari 1. Jika Anda mencoba memperluas deployment, pod baru akan macet dalam status Pending karena tidak dapat memasang disk yang sedang digunakan.
      volumeMode	Mode volume persisten. Nilai yang valid: Filesystem (default): Volume diformat dan dipasang sebagai direktori. Block: Volume disediakan ke pod sebagai perangkat blok yang belum diformat.
      storage	Kapasitas penyimpanan yang diminta. Rentang kapasitas bervariasi untuk tipe disk berbeda. Pastikan nilai storage mematuhi batas kapasitas tipe disk yang sesuai dengan StorageClass yang direferensikan untuk mencegah kegagalan pembuatan disk.
      storageClassName	StorageClass yang akan diikat.

   2. Buat PVC.

      kubectl create -f disk-pvc.yaml

   3. Lihat PVC.

      kubectl get pvc

      Dalam output, karena StorageClass menggunakan mode WaitForFirstConsumer, PVC berada dalam status Pending hingga pod pertama yang menggunakannya berhasil dijadwalkan.

      NAME       STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS                            VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
      disk-pvc   Pending                                      alicloud-disk-wait-for-first-consumer   <unset>                 14s

   Console

   1. Di panel navigasi kiri halaman manajemen kluster, pilih Volumes > Persistent Volume Claims.

   2. Pada halaman Persistent Volume Claims, klik Create. Atur PVC Type ke Cloud Disk dan konfigurasikan parameter sesuai petunjuk.

      Parameter	Deskripsi
      Allocation Mode	Pilih Use StorageClass.
      Existing StorageClass	StorageClass default atau yang dibuat secara manual.
      Capacity	Kapasitas penyimpanan yang diminta. Rentang kapasitas bervariasi untuk tipe disk berbeda. Pastikan nilai storage mematuhi batas kapasitas tipe disk yang sesuai dengan StorageClass yang direferensikan untuk mencegah kegagalan pembuatan disk.
      Access Mode	Hanya ReadWriteOnce yang didukung. Artinya, volume hanya dapat dipasang sebagai baca-tulis oleh satu pod.

      Setelah PVC dibuat, Anda dapat melihatnya di halaman Persistent Volume Claims.

3. Pasang PVC dalam aplikasi.

   1. Buat file bernama disk-deployment.yaml.

      Klik untuk melihat contoh file YAML

      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      metadata:
        name: single-pod-app
      spec:
        # Pastikan jumlah replika adalah 1
        replicas: 1
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx-single
        template:
          metadata:
            labels:
              app: nginx-single
          spec:
            containers:
            - name: nginx
              image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
              ports:
              - containerPort: 80
              # Definisikan titik pemasangan dalam kontainer
              volumeMounts:
              - name: my-persistent-storage  # Harus sesuai dengan nama yang didefinisikan dalam volumes di bawah
                mountPath: /data  # Pasang ke direktori /data dalam kontainer
            # Deklarasikan dan referensikan PVC di tingkat pod
            volumes:
            - name: my-persistent-storage # Volume yang akan direferensikan oleh kontainer
              persistentVolumeClaim:
                claimName: disk-pvc # Referensikan PVC yang telah dibuat sebelumnya

   2. Jalankan perintah berikut untuk menerapkan deployment.

      kubectl create -f disk-deployment.yaml

4. Verifikasi hasil pemasangan.

   1. Verifikasi bahwa pod berjalan dengan benar.

      kubectl get pods -l app=nginx-single

   2. Login ke pod dan periksa apakah disk dipasang ke direktori /data.

      # Dapatkan nama pod
      POD_NAME=$(kubectl get pods -l app=nginx-single -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
      
      # Jalankan perintah df -h
      kubectl exec $POD_NAME -- df -h /data

      Output berikut menunjukkan bahwa disk 20 GiB berhasil dipasang.

      Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
      /dev/vdb         20G   24K   20G   1% /data