Container Service for Kubernetes:Gunakan volume dinamis dan cloud disk

1. Definisikan templat
   Buat atau gunakan StorageClass default sebagai templat untuk membuat cloud disk secara dinamis. StorageClass menentukan parameter utama, seperti tipe disk, kinerja, dan kebijakan reclaim.
   
   

2. Deklarasikan kebutuhan penyimpanan dalam aplikasi

   Dalam StatefulSet, definisikan volumeClaimTemplates dan referensikan StorageClass untuk menentukan kapasitas penyimpanan dan mode akses untuk PVC.

3. Buat dan pasang volume penyimpanan secara otomatis
   Saat StatefulSet membuat Pod, sistem secara otomatis menghasilkan PVC unik untuk Pod tersebut berdasarkan templat. Komponen CSI kemudian membuat PV berdasarkan StorageClass, mengikat PV ke PVC, dan memasang cloud disk yang sesuai ke Pod.
   
   

Langkah 1: Pilih StorageClass

ACK menyediakan beberapa StorageClass default. Karena StorageClass tidak dapat dimodifikasi setelah dibuat, Anda dapat membuat StorageClass secara manual jika konfigurasi default tidak memenuhi kebutuhan Anda.

Langkah 2: Buat aplikasi dengan cloud disk

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

1. Buat file bernama statefulset.yaml.

   Contoh berikut membuat StatefulSet dengan dua Pod. Menggunakan volumeClaimTemplates untuk secara otomatis membuat dan mengikat volume 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 mengonfigurasi securityContext berikut untuk mengoptimalkan kinerja 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 di kontainer.
           # Nama harus sesuai dengan metadata.name yang didefinisikan di volumeClaimTemplates.
           - name: pvc-disk
             mountPath: /data
     # Definisikan templat PVC.
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: pvc-disk
       spec:
         # Mode akses
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # Asosiasikan dengan StorageClass yang dibuat sebelumnya.
         storageClassName: "alicloud-disk-wait-for-first-consumer"
         resources:
           requests:
             # Kapasitas penyimpanan yang diminta, yaitu ukuran Cloud Disk.
             storage: 20Gi

   Penting

   Saat Anda mengonfigurasi securityContext.fsgroup, kubelet secara rekursif mengubah izin file (chmod/chown) saat memasang volume. Hal ini dapat secara signifikan meningkatkan waktu pemasangan untuk volume dengan banyak file.

   Untuk kluster versi 1.20 atau lebih baru, kami merekomendasikan mengatur fsGroupChangePolicy ke OnRootMismatch. Ini mengoptimalkan kinerja pemasangan dengan hanya melakukan perubahan izin rekursif saat volume dipasang pertama kali dan izin direktori root tidak sesuai. Jika kinerja tetap menjadi masalah atau Anda memerlukan kontrol izin yang lebih granular, gunakan initContainer untuk mengelola izin sebelum kontainer aplikasi dimulai.

2. Buat StatefulSet.

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. Verifikasi bahwa Pod sedang berjalan.

   kubectl get pod -l app=nginx

4. Verifikasi bahwa Cloud Disk telah dipasang.

   Dalam contoh ini, Pod bernama 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

PVC macet dalam status Pending saat dijadwalkan ke node virtual

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

• Alasan:
  Mode WaitForFirstConsumer mengandalkan kube-scheduler untuk memilih node fisik untuk Pod. Pemilihan ini menentukan zona ketersediaan, dan cloud disk kemudian dibuat di zona ketersediaan tersebut. Namun, mekanisme penjadwalan untuk node virtual tidak mengikuti proses ini. Hal ini mencegah CSI mendapatkan informasi zona ketersediaan, yang pada gilirannya mencegah PV dibuat, sehingga PVC tetap dalam status Pending.
  
  

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

  • Label:

    • alibabacloud.com/eci: "true": Menjadwalkan pod untuk berjalan di ECI.

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

  • Node pinning:

    • Mengatur spec.nodeName ke nama node dengan awalan virtual-kubelet mengikat pod ke node tersebut.

  • Anotasi:

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

    • k8s.aliyun.com/eci-fail-strategy: "fail-fast": Mengatur strategi kegagalan untuk pod ECI ke fail-fast.

Pasang cloud disk untuk pod tunggal atau deployment replika tunggal

Untuk aplikasi sederhana yang tidak memerlukan penskalaan multi-replika atau identifier jaringan stabil, Anda dapat membuat PersistentVolumeClaim secara manual dan memasangnya ke pod atau Deployment untuk penyimpanan persisten.

Alur kerjanya sebagai berikut: Pilih StorageClass -> Buat PersistentVolumeClaim -> Pasang PersistentVolumeClaim di aplikasi Anda.

1. Siapkan StorageClass.

2. Buat PersistentVolumeClaim 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 cloud disk
            storage: 20Gi
        # Asosiasikan dengan StorageClass yang dibuat sebelumnya
        storageClassName: alicloud-disk-topology-alltype 

      Tabel berikut menjelaskan parameter.

      Parameter	Deskripsi
      accessModes	Mode akses volume. Nilai yang valid adalah ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, dan ReadWriteMany. Mode akses yang didukung bergantung pada pengaturan multiAttach di StorageClass dan pengaturan volumeMode di PersistentVolumeClaim. multiAttach menentukan apakah akan mengaktifkan multi-attach cloud disk. Nilai default adalah false, yang berarti fitur ini dinonaktifkan. Saat multiAttach adalah false dan volumeMode diatur ke nilai apa pun, satu-satunya mode akses yang didukung adalah ReadWriteOnce. Saat multiAttach adalah true dan volumeMode adalah Filesystem, mode akses yang didukung adalah ReadWriteOnce dan ReadOnlyMany. Saat multiAttach diatur ke true dan volumeMode diatur ke Block, ketiga mode akses didukung. Penting Dalam skenario ini, mode akses biasanya ReadWriteOnce (RWO), yang berarti hanya dapat dipasang oleh satu Pod dalam satu waktu. Oleh karena itu, jumlah replika Deployment tidak boleh lebih dari 1. Jika Anda mencoba menskalakan, Pod baru akan tetap dalam status Pending karena tidak dapat memasang cloud disk yang sudah digunakan.
      volumeMode	Mode volume. Nilai yang valid: Filesystem (default): Volume diformat dan dipasang sebagai direktori. Block: Volume disediakan ke pod sebagai perangkat blok mentah yang tidak diformat.
      storage	Kapasitas penyimpanan yang diminta. Tipe cloud disk berbeda memiliki rentang kapasitas berbeda. Pastikan nilai storage berada dalam batas kapasitas tipe cloud disk yang sesuai dengan StorageClass yang direferensikan untuk mencegah kegagalan pembuatan cloud disk.
      storageClassName	Nama StorageClass yang akan digunakan untuk klaim ini.

   2. Buat PersistentVolumeClaim.

      kubectl create -f disk-pvc.yaml

   3. Periksa PersistentVolumeClaim.

      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

   Konsol

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

   2. Di halaman Persistent Volume Claims, klik Create. Pilih Cloud Disk sebagai PVC Type dan konfigurasikan parameter sesuai petunjuk.

      Parameter	Deskripsi
      Allocation Mode	Pilih Use StorageClass.
      Existing Storage Class	Pilih StorageClass default atau yang dibuat secara manual.
      Capacity	Kapasitas penyimpanan yang diminta. Tipe cloud disk berbeda memiliki rentang kapasitas berbeda. Pastikan nilai storage berada dalam batas kapasitas tipe cloud disk yang sesuai dengan StorageClass yang direferensikan untuk mencegah kegagalan pembuatan cloud disk.
      Access Mode	Skenario ini hanya mendukung ReadWriteOnce, yang berarti satu pod dapat memasang volume dengan akses baca-tulis.

      Setelah membuat PersistentVolumeClaim, Anda dapat melihatnya di halaman Persistent Volume Claims.

3. Pasang PersistentVolumeClaim di aplikasi Anda.

   1. Buat file bernama disk-deployment.yaml.

      Perluas untuk melihat contoh 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 di kontainer
              volumeMounts:
              - name: my-persistent-storage  # Harus sesuai dengan nama yang didefinisikan di volumes di bawah
                mountPath: /data  # Pasang ke direktori /data di 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 dibuat sebelumnya

   2. Sebarkan Deployment.

      kubectl create -f disk-deployment.yaml

4. Verifikasi hasil pemasangan.

   1. Konfirmasi bahwa pod sedang berjalan.

      kubectl get pods -l app=nginx-single

   2. Sambungkan ke pod dan verifikasi bahwa cloud 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 pada titik pemasangan
      kubectl exec $POD_NAME -- df -h /data

      Output berikut menunjukkan bahwa cloud disk 20 GiB berhasil dipasang.

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