Container Service for Kubernetes:ストレージの基礎

PV の例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-example
spec:
  capacity:
    storage: 20 Gi # 実際のクラウドディスクのサイズに合わせて調整します
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  csi:
    driver: diskplugin.csi.alibabacloud.com
    volumeHandle: <disk ID>
  volumeMode: Filesystem

PVC の例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-example
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20 Gi
  volumeName: pv-example

バインドルール

PV と PVC は 1 対 1 の関係にあります。各 PV には、1 つの PVC のみがバインドされます。PVC を Pod で使用する前に、Kubernetes は次の条件を満たす PV を見つける必要があります：

storage フィールドの仕組み：

• Kubernetes は storage を使用して、PV と PVC を照合し、バインドします。

• 動的プロビジョニングでは、PVC の storage 値が、PV と基盤リソース (クラウドディスクなど) の容量を設定します。

• リサイズをサポートするストレージタイプでは、PVC の storage 値が、スケールアウト後のターゲット容量を設定します。

• storage は論理的な容量宣言です。実際の書き込み可能容量は、storage フィールドではなく、基盤となるストレージメディアに依存します。

ボリュームのアクセスモード

accessModes フィールドを使用して、ボリュームをマウントできる方法を定義します：

静的プロビジョニング

静的プロビジョニングでは、クラスター管理者が事前に PV を作成します。クラウドディスク、NAS ファイルシステム、OSS バケットは静的プロビジョニングをサポートします。

1. 管理者は Pod の要件に基づいてストレージリソース (クラウドディスクや NAS ファイルシステムなど) を割り当てます。

2. 管理者は、容量と設定を含めて、それらのリソースを記述する PV を作成します。

3. 開発者は、ワークロードに必要な内容を宣言する PVC を作成します。

4. Pod が作成されると、Kubernetes は PVC を一致する PV にバインドします。

動的プロビジョニング

動的プロビジョニングでは、PVC が作成されると CSI プロビジョナーが PV を自動的に作成します。クラウドディスク、NAS ファイルシステム、OSS バケットは動的プロビジョニングをサポートします。

1. 管理者は、ストレージタイプとプロビジョナーを定義する StorageClass を作成します。例えば、diskplugin.csi.alibabacloud.com はクラウドディスクをプロビジョニングします。

2. 開発者は、StorageClass を参照する PVC を作成します。PV を手動で作成する必要はありません。

3. Pod が作成されると、CSI プロビジョナーが StorageClass を読み取り、PV と基盤ストレージリソースを作成し、PV を PVC にバインドします。

動的プロビジョニングには 3 つの利点があります：

• ライフサイクル管理の自動化：プロビジョナーが PV の作成と削除を自動的に処理します。

• 運用負荷の軽減：管理者は個々の PV ではなく StorageClass を管理します。

• 容量の整合性：PV と基盤リソースは常に PVC が要求した容量と一致します。

StorageClass の例

次の StorageClass は Alibaba Cloud ディスクをプロビジョニングします：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: alicloud-disk-topology-alltype
provisioner: diskplugin.csi.alibabacloud.com
parameters:
  type: cloud_auto,cloud_essd,cloud_ssd,cloud_efficiency
  fstype: ext4
  diskTags/a: b
  encrypted: "false"
  performanceLevel: PL1
  provisionedIops: "40000"
  burstingEnabled: "false"
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

主要パラメータ

volumeBindingMode の選択：

マルチゾーンクラスターでは WaitForFirstConsumer を使用します。クラウドディスクはゾーンを跨いでマウントできません。PV がゾーン A にあり、Pod がゾーン B にスケジュールされると、Pod は起動に失敗します。WaitForFirstConsumer を使用すると、プロビジョナーは Pod のスケジュールを待機し、その後 Pod がスケジュールされたゾーンにディスクを作成します。

WaitForFirstConsumer の仕組み：

PVC が作成されると、プロビジョナーは Pod によって使用されるまで待機します。Scheduler は Pod をノードに配置し、結果 (リージョンとノード) を PVC metadata に書き込みます。その後、プロビジョナーが正しいゾーンに PV とディスクを作成します。

デフォルトの StorageClass

デフォルトの StorageClass は、StorageClass 名を省略した PVC に対して PV を自動的にプロビジョニングします。

デフォルトの StorageClass の設定：

alicloud-disk-topology-alltype をデフォルトとして設定します：

kubectl annotate storageclass alicloud-disk-topology-alltype storageclass.kubernetes.io/is-default-class=true

変更を確認します：

kubectl get sc

想定される出力：

NAME                                        PROVISIONER                       AGE
alicloud-disk-topology-alltype (default)    diskplugin.csi.alibabacloud.com   96m

StorageClass を指定せずに PVC を作成：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: disk-pvc
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20 Gi

クラスターは alicloud-disk-topology-alltype を使用してクラウドディスク PV を自動的に作成します。

kubectl get pvc

想定される出力：

NAME       STATUS   VOLUME                   CAPACITY   ACCESS MODES    STORAGECLASS                      AGE
disk-pvc   Bound    d-bp18pbai447qverm****   20 Gi       RWO             alicloud-disk-topology-alltype    49s

デフォルトの StorageClass の解除：

kubectl annotate storageclass alicloud-disk-topology-alltype storageclass.kubernetes.io/is-default-class-

ACK が提供する StorageClass

alicloud-disk-topology-alltype StorageClass は、利用可能な最適なディスクタイプを選択します：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: alicloud-disk-topology-alltype
parameters:
  type: cloud_essd,cloud_ssd,cloud_efficiency
provisioner: diskplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer