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

Cara kerja

Penyediaan disk secara dinamis dengan StatefulSet mengikuti tiga langkah:

1. Definisikan templat. Buat StorageClass baru atau gunakan yang default. Templat ini menentukan parameter seperti tipe disk, tingkat performa, dan kebijakan reclaim.

2. Deklarasikan kebutuhan penyimpanan. Definisikan volumeClaimTemplates dalam StatefulSet dan referensikan StorageClass tersebut. Ini mendeklarasikan spesifikasi PVC yang digunakan setiap pod, seperti kapasitas penyimpanan dan mode akses.

3. Pembuatan dan pemasangan volume otomatis. Saat StatefulSet membuat pod, sistem menghasilkan PVC unik untuk pod tersebut berdasarkan templat. Komponen Container Storage Interface (CSI) membuat persistent volume (PV) berdasarkan aturan StorageClass, mengikat PV ke PVC, lalu memasang disk ke pod.

Lingkup dan batasan

• Batasan zona: Semua tipe disk kecuali regional Enterprise SSD (ESSD) tidak dapat dipasang lintas zona. Disk tersebut hanya dapat dipasang ke pod dalam zona yang sama.

• Batasan keluarga instans: Beberapa tipe disk hanya dapat disambungkan ke keluarga instans tertentu.

• Persyaratan komponen CSI: Komponen csi-plugin dan csi-provisioner harus diinstal. > Catatan: Komponen CSI diinstal secara default. Pastikan Anda tidak menguninstall-nya secara manual. Periksa status instalasi di halaman Add-ons. Untuk pengalaman terbaik, upgrade komponen CSI ke versi terbaru.

• Persyaratan node virtual: Untuk menggunakan disk pada node virtual, versi kluster dan kube-scheduler Anda harus memenuhi persyaratan berikut:

  Versi kluster	Versi kube-scheduler
  1.28 atau lebih baru	6.9.3 atau lebih baru
  1.26	6.8.7
  1.24	6.4.7
  1.22	6.4.5

Pilih StorageClass

ACK menyediakan beberapa StorageClass default. StorageClass tidak dapat diubah setelah dibuat. Jika nilai default tidak memenuhi kebutuhan Anda, buat yang baru. Lihat Buat StorageClass secara manual.

Pasang disk ke StatefulSet

Gunakan StatefulSet saat setiap replika pod memerlukan disk independennya sendiri.

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. > Penting: Mengonfigurasi securityContext.fsGroup dalam pod menyebabkan kubelet mengubah izin file secara rekursif (chmod/chown) saat volume dipasang. Jika volume berisi banyak file, hal ini secara signifikan meningkatkan waktu pemasangan. > > Untuk kluster yang menjalankan Kubernetes 1.20 atau lebih baru, atur fsGroupChangePolicy ke OnRootMismatch. Ini melakukan perubahan izin rekursif hanya pada pemasangan pertama dan hanya jika izin direktori root volume tidak sesuai dengan izin yang diperlukan. Jika Anda memerlukan penyetelan performa lebih lanjut atau kontrol izin yang lebih granular, gunakan initContainer untuk menjalankan perintah penyesuaian izin sebelum kontainer aplikasi utama dimulai.

      apiVersion: apps/v1
      kind: StatefulSet
      metadata:
        name: web
      spec:
        serviceName: "nginx"
        replicas: 2
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx
        template:
          metadata:
            labels:
              app: nginx
          spec:
            # Konfigurasikan 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

2. Buat StatefulSet:

      kubectl create -f statefulset.yaml

3. Konfirmasi bahwa pod berada dalam status Running:

      kubectl get pod -l app=nginx

4. Periksa jalur pemasangan dan pastikan disk telah dipasang. > Catatan: Dalam contoh ini, nama pod adalah web-1. Ganti dengan nama pod aktual Anda. Output yang diharapkan:

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

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

Verifikasi penyimpanan persisten

Untuk memverifikasi bahwa data tetap ada setelah pod dibuat ulang, tulis data ke pod, hapus pod, lalu periksa apakah data masih tersedia.

1. Tulis data uji ke pod. Untuk pod web-1, buat file test di jalur pemasangan disk /data: Output yang diharapkan:

      kubectl exec web-1 -- touch /data/test
      kubectl exec web-1 -- ls /data

      lost+found
      test

2. Simulasikan kegagalan pod dengan menghapus pod: Jalankan kubectl get pod -l app=nginx lagi. Pod baru bernama web-1 secara otomatis dibuat.

      kubectl delete pod web-1

3. Verifikasi data di pod baru. Periksa folder /data di pod baru web-1: File test masih ada, yang mengonfirmasi bahwa data tetap ada setelah pod dihapus dan dibuat ulang.

      kubectl exec web-1 -- ls /data

      lost+found
      test

Pasang disk ke pod tunggal atau Deployment single-replica

Untuk aplikasi yang tidak memerlukan penskalaan multi-replika atau Network ID stabil, buat PVC secara manual dan pasang ke pod atau Deployment.

Prosesnya: pilih StorageClass, buat PVC, lalu pasang PVC dalam aplikasi.

1. Persiapkan 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 tersebut.

      Parameter	Deskripsi
      accessModes	Mode akses volume. Nilai yang valid: ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany. Nilai yang didukung bergantung pada pengaturan multiAttach dalam StorageClass dan pengaturan volumeMode dalam PVC. multiAttach menentukan apakah multi-attach untuk disk diaktifkan. Default: 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), yang berarti volume hanya dapat dipasang oleh satu pod dalam satu waktu. Jumlah replika Deployment tidak boleh lebih dari 1. Jika Anda melakukan scale out Deployment, pod baru akan terjebak 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 tergantung tipe disk. 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

      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-topology-alltype           <unset>                 14s

   Console

   1. Di panel navigasi kiri halaman manajemen kluster, pilih Storage > 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 tergantung tipe disk. 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 read-write 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.

         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 level pod
               volumes:
               - name: my-persistent-storage # Volume yang akan direferensikan oleh kontainer
                 persistentVolumeClaim:
                   claimName: disk-pvc # Referensikan PVC yang telah dibuat sebelumnya

   2. Deploy Deployment:

         kubectl create -f disk-deployment.yaml

4. Verifikasi hasil pemasangan.

   1. Verifikasi bahwa pod sedang berjalan:

         kubectl get pods -l app=nginx-single

   2. Login ke pod dan periksa apakah disk telah 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

Mulai beroperasi

Penagihan

Disk yang dibuat secara dinamis menggunakan StorageClass ditagih berdasarkan model bayar sesuai penggunaan. Untuk informasi selengkapnya, lihat penagihan Elastic Block Storage dan harga Elastic Block Storage.

FAQ

Referensi

• Jika Anda mengalami masalah saat menggunakan volume disk, lihat FAQ volume disk.

• Untuk saran optimasi deployment disk multi-zona, lihat Konfigurasi yang direkomendasikan untuk ketersediaan tinggi volume disk.

• Jika kluster Anda masih menggunakan komponen FlexVolume yang sudah deprecated, migrasikan FlexVolume ke CSI.

• Untuk informasi selengkapnya tentang cara membuat workload, lihat Buat StatefulSet dan Buat Deployment.

• Jika Anda tidak lagi menggunakan disk dan ingin menghentikan penagihan, lepaskan disk. Melepas disk akan menghapus disk dan datanya, serta menghentikan penagihan.