Container Service for Kubernetes:Use discos como volumes efêmeros

Quando usar volumes efêmeros

Volumes efêmeros são ideais quando a aplicação necessita de armazenamento temporário, mas não exige persistência de dados entre reinicializações:

• Área de trabalho e dados intermediários: armazene resultados temporários de pipelines de processamento de dados sem precisar de limpeza manual.

• Logs de alto throughput: utilize armazenamento em disco dedicado e não compartilhado por Pod para evitar contenção de E/S.

• Cache: mantenha dados de cache de curta duração próximos à aplicação, sem a sobrecarga de gerenciar armazenamento persistente.

Os volumes efêmeros baseados em volumeClaimTemplate diferem do emptyDir em dois aspectos principais: oferecem suporte a armazenamento conectado à rede (discos em nuvem) e permitem especificar uma capacidade fixa que o Pod não pode exceder.

Como funciona

Ao definir um ephemeral.volumeClaimTemplate em um Deployment, Pod ou StatefulSet, o Kubernetes cria uma PVC no mesmo namespace do Pod. O Pod passa a ser proprietário dessa PVC. Quando o Pod é excluído — seja por scale-in, rolling update ou exclusão manual — o coletor de lixo do Kubernetes remove a PVC, o que aciona a exclusão do PV subjacente e do disco em nuvem.

Nomenclatura da PVC: o Kubernetes nomeia cada PVC automaticamente seguindo o padrão <pod-name>-<volume-name>. Por exemplo, um Pod chamado ephemeral-example-7f795798f9-kbplx com um volume chamado scratch-volume gera uma PVC denominada ephemeral-example-7f795798f9-kbplx-scratch-volume. Como a nomenclatura é determinística, localize uma PVC combinando o nome do Pod com o nome do volume, sem necessidade de busca.

Dois Pods podem gerar o mesmo nome de PVC se houver sobreposição em seus nomes e nos nomes dos volumes (por exemplo, o Pod pod-a com o volume scratch e o Pod pod com o volume a-scratch ambos resultam na PVC pod-a-scratch ). Evite conflitos de nomenclatura ao personalizar os nomes de Pods e volumes.

Pré-requisitos

Antes de começar, certifique-se de ter:

• Um cluster Container Service for Kubernetes (ACK) executando a versão 1.22 ou posterior

Crie um Deployment e monte um volume efêmero

Um volumeClaimTemplate define a configuração das PVCs. Ao implantar um Deployment com duas réplicas, o Kubernetes cria duas PVCs — uma por Pod — a partir do mesmo modelo. As PVCs compartilham a mesma configuração, mas possuem nomes distintos.

O ephemeral.volumeClaimTemplate funciona com Deployments, StatefulSets e Pods. Este tópico usa um Deployment como exemplo.

1. Salve o conteúdo a seguir como ephemeral-example.yaml. Ajuste os parâmetros em volumeClaimTemplate conforme as descrições na tabela abaixo.

   Parâmetro	Descrição
   accessModes	Modo de acesso ao PV. Defina como ReadWriteOncePod (para clusters na versão 1.29 ou posterior) para garantir que apenas um Pod utilize o disco por vez. Em versões anteriores do cluster, use ReadWriteOnce.
   storageClassName	StorageClass a ser utilizada. Este exemplo emprega alicloud-disk-topology-alltype, uma StorageClass padrão do ACK que provisiona discos na seguinte ordem: ESSD (SSD empresarial), SSD padrão e, por fim, ultra disk. Os discos são faturados no modelo pagamento conforme o uso. Para detalhes de preços, consulte Faturamento do Elastic Block Storage e Preços do Elastic Block Storage.
   storage	Capacidade do volume efêmero. A StorageClass alicloud-disk-topology-alltype provisiona um ESSD PL1 por padrão. A capacidade mínima é de 20 GiB.

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: ephemeral-example
   spec:
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         pod: example-pod
     strategy:
       type: Recreate
     template:
       metadata:
         labels:
           pod: example-pod
       spec:
         containers:
           - name: nginx
             image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
             resources:
               requests:
                 cpu: 500m
                 memory: 2Gi
                 ephemeral-storage: 2Gi
             volumeMounts:
             - mountPath: "/scratch"
               name: scratch-volume
         volumes:
           - name: scratch-volume
             ephemeral:      # Declare the current storage as ephemeral storage
               volumeClaimTemplate:
                 spec:
                   accessModes: [ "ReadWriteOncePod" ]
                   storageClassName: alicloud-disk-topology-alltype
                   resources:
                     requests:
                       storage: 30Gi

2. Crie o Deployment.

   kubectl create -f ephemeral-example.yaml

3. Verifique se ambos os Pods estão em execução.

   kubectl get pod -l pod=example-pod

   Saída esperada:

   NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   ephemeral-example-7f795798f9-kbplx   1/1     Running   0          38s
   ephemeral-example-7f795798f9-p98lt   1/1     Running   0          38s

4. Confirme que as PVCs e seus discos em nuvem vinculados foram criados automaticamente.

   kubectl get pvc

   Saída esperada (o ID do disco aparece no campo VOLUME):

   NAME                                                STATUS   VOLUME                   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS                     VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
   ephemeral-example-7f795798f9-kbplx-scratch-volume   Bound    d-uf61678cuo33eunn****   30Gi       RWOP           alicloud-disk-topology-alltype   <unset>                 74s
   ephemeral-example-7f795798f9-p98lt-scratch-volume   Bound    d-uf6dwkdcowyf2fj6****   30Gi       RWOP           alicloud-disk-topology-alltype   <unset>                 74s

Verifique se PVs e PVCs são excluídos ao remover Pods

Quando um Pod é excluído, o Kubernetes coleta sua PVC como lixo, acionando a remoção do PV vinculado e do disco em nuvem. Os passos a seguir demonstram esse comportamento durante um scale-in.

1. Reduza o Deployment para uma réplica.

   kubectl scale deploy ephemeral-example --replicas=1

2. Confirme que resta apenas um Pod.

   kubectl get pod -l pod=example-pod

   Saída esperada:

   NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   ephemeral-example-7f795798f9-kbplx   1/1     Running   0          5m29s

3. Valide que o PV do Pod excluído foi removido.

   kubectl get pv

   Saída esperada (apenas um PV permanece, vinculado ao Pod sobrevivente):

   NAME                     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                                                       STORAGECLASS                     VOLUMEATTRIBUTESCLASS   REASON   AGE
   d-uf61678cuo33eunn****   30Gi       RWOP           Delete           Bound    default/ephemeral-example-7f795798f9-kbplx-scratch-volume   alicloud-disk-topology-alltype   <unset>                          5m52s

4. Certifique-se de que a PVC do Pod excluído também foi removida.

   kubectl get pvc

   Saída esperada (apenas uma PVC permanece):

   NAME                                                STATUS   VOLUME                   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS                     VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
   ephemeral-example-7f795798f9-kbplx-scratch-volume   Bound    d-uf61678cuo33eunn****   30Gi       RWOP           alicloud-disk-topology-alltype   <unset>                 7m11s

Próximos passos

• Para monitorar o consumo de armazenamento efêmero por Pod, consulte Monitoramento de armazenamento efêmero.

• Para utilizar discos em nuvem como armazenamento persistente que sobrevive à exclusão do Pod, consulte Volumes de disco.