Container Service for Kubernetes:StatefulSet でのクラウドディスク永続ストレージの設定

以下は、volumeClaimTemplates の設定例です。

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
# ...
spec:
  # ...
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data-volume                        # PVC テンプレートの名前
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "alicloud-disk-essd"   # ストレージタイプを指定
      resources:
        requests:
          storage: 20Gi                        # 要求されたストレージ容量

仕組み

ステップ 1: 永続ストレージを持つ StatefulSet のデプロイ

この例では、Service と 2 つのレプリカを持つ StatefulSet をデプロイします。StatefulSet は volumeClaimTemplates を使用して、各レプリカに 20 GiB のクラウドディスクを自動的に作成します。

1. statefulset.yaml という名前のファイルを作成します。

   次の表に、volumeClaimTemplates のパラメーターを説明します。

   パラメーター	説明
   accessModes	ボリュームのアクセスモードです。ReadWriteOnce は、ボリュームが一度に 1 つのノードによって読み取り/書き込みとしてマウントできることを意味します。
   storageClassName	使用するストレージクラスの名前です。 alicloud-disk-essd は、デフォルトのパフォーマンスレベル (PL) が PL1 のエンタープライズ SSD (ESSD) を作成するために Container Service for Kubernetes (ACK) が提供するデフォルトのストレージクラスです。 これらのディスクは従量課金制を使用します。詳細については、「ブロックストレージの課金」および「ブロックストレージの価格」をご参照ください。
   storage	ディスクボリュームの容量。

   YAML テンプレート

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: nginx
     labels:
       app: nginx
   spec:
     ports:
     - port: 80
       name: web
     # Headless Service を示すために clusterIP を "None" に設定
     clusterIP: None
     selector:
       app: nginx
   ---
   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: web
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     # serviceName は上記で定義された Headless Service の名前と一致する必要があります
     serviceName: "nginx"
     replicas: 2
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
       spec:
         containers:
         - name: nginx
           image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
           ports:
           - containerPort: 80
             name: web
           # PV をコンテナー内の指定されたパスにマウント
           volumeMounts:
           - name: disk-essd
             mountPath: /data
     # StatefulSet が各 Pod の PVC を作成するために使用する PVC テンプレート
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: disk-essd
       spec:
         # ボリュームのアクセスモードを定義
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # 動的 PV プロビジョニング用のストレージクラスを指定
         storageClassName: "alicloud-disk-essd"
         resources:
           requests:
             # 各 PVC に要求されるストレージ容量を定義
             storage: 20Gi

2. StatefulSet をデプロイします。

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. Pod が実行中であることを確認します。

   kubectl get pod -l app=nginx

4. PVC を表示し、システムが各 Pod に対応する PVC を自動的に作成してバインドしたことを確認します。

   kubectl get pvc

   期待される出力:

   NAME              STATUS   VOLUME                   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS         VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
   disk-essd-web-0   Bound    d-m5eb5ozeseslnz7zq54b   20Gi       RWO            alicloud-disk-essd   <unset>                 3m31s
   disk-essd-web-1   Bound    d-m5ecrvjrhqwehgzqpk5i   20Gi       RWO            alicloud-disk-essd   <unset>                 48s

ステップ 2: ストレージのライフサイクルの検証

スケールアウト、スケールイン、そして再度スケールアウトを行うことで、関連する PVC の作成、保持、再利用を観察します。

ステップ 3: Pod 障害後のデータ永続性の検証

Pod の再作成後もデータが永続することを確認するため、Pod にデータを書き込んでから削除し、再度データを確認します。

1. Pod にテストデータを書き込みます。

   Pod web-1 を例として、マウントされたディスクパス /data に test ファイルを作成します。

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

   期待される出力:

   lost+found
   test

2. Pod を削除して、Pod の障害をシミュレートします。

   kubectl delete pod web-1

   kubectl get pod -l app=nginx を再度実行すると、web-1 という名前の新しい Pod が自動的に作成されていることがわかります。

3. 新しい Pod のデータを確認します。

   新しい web-1 Pod の /data ディレクトリを確認します。

   kubectl exec web-1 -- ls /data

   作成した test ファイルはまだ存在しています。これにより、Pod が削除されて再作成された場合でもデータが永続することが確認できます。

   lost+found
   test

本番運用時の注意点

• コストとリソースの管理: StatefulSet をスケールインまたは削除すると、関連する PVC とディスクはデフォルトで保持されます。これらの保持されたリソースには引き続き料金が発生し続けます。不要な料金を回避するために、未使用の PVC と PV を手動でクリーンアップしてください。

• データセキュリティとバックアップ: 永続ストレージは Pod の障害時に高可用性を確保しますが、データバックアップソリューションではありません。重要なデータについては、バックアップセンターを使用して定期的なバックアップを実行してください。

• 高可用性と災害復旧: ディスクはゾーンリソースであり、ゾーンをまたいでマウントすることはできません。クロスゾーン災害復旧には、リージョン ESSD など、クロスゾーンのデータレプリケーションをサポートするディスクタイプを使用してください。

関連ドキュメント

トラブルシューティングについては、「ディスクボリュームに関する FAQ」をご参照ください。