Container Service for Kubernetes:Configure cloud disk persistent storage for StatefulSets

Abaixo está um exemplo de configuração de volumeClaimTemplates:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
# ...
spec:
  # ...
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data-volume                        # Name of the PVC template
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "alicloud-disk-essd"   # Specify the storage type
      resources:
        requests:
          storage: 20Gi                        # The requested storage capacity

Como funciona

Etapa 1: Implantar um StatefulSet com armazenamento persistente

Este exemplo implanta um Service e um StatefulSet com duas réplicas. O StatefulSet usa volumeClaimTemplates para criar automaticamente um disco de nuvem de 20 GiB para cada réplica.

1. Crie um arquivo chamado statefulset.yaml.

   A tabela a seguir descreve os parâmetros em volumeClaimTemplates:

   Parâmetro	Descrição
   accessModes	Modo de acesso do volume. ReadWriteOnce indica que o volume pode ser montado como leitura e escrita por um único nó por vez.
   storageClassName	Nome da StorageClass a ser utilizada. alicloud-disk-essd é uma StorageClass padrão fornecida pelo Container Service for Kubernetes (ACK) para criar SSDs empresariais (ESSDs) com nível de desempenho (PL) padrão PL1. Nota Esses discos utilizam o faturamento pagamento conforme o uso. Para mais informações, consulte Faturamento de block storage e Preços de block storage.
   storage	Capacidade do volume de disco.

   YAML template

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: nginx
     labels:
       app: nginx
   spec:
     ports:
     - port: 80
       name: web
     # Set clusterIP to "None" to indicate a Headless Service
     clusterIP: None
     selector:
       app: nginx
   ---
   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: web
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     # The serviceName must match the name of the Headless Service defined above
     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
           # Mount the PV to a specified path in the container
           volumeMounts:
           - name: disk-essd
             mountPath: /data
     # PVC template used by the StatefulSet to create a PVC for each pod
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: disk-essd
       spec:
         # Define the volume access mode
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # Specify the StorageClass for dynamic PV provisioning
         storageClassName: "alicloud-disk-essd"
         resources:
           requests:
             # Define the requested storage capacity for each PVC
             storage: 20Gi

2. Implante o StatefulSet.

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. Verifique se os pods estão em execução.

   kubectl get pod -l app=nginx

4. Visualize as PVCs para confirmar que o sistema criou e vinculou automaticamente uma PVC correspondente para cada pod.

   kubectl get pvc

   Saída esperada:

   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

Etapa 2: Validar o ciclo de vida do armazenamento

Observe a criação, retenção e reutilização das PVCs associadas ao fazer scale-out, scale-in e, em seguida, scale-out novamente.

Etapa 3: Validar a persistência de dados após falha de pod

Verifique se os dados armazenados no disco persistem após a recriação de um pod escrevendo dados, excluindo o pod e, em seguida, verificando a existência dos dados.

1. Escreva dados de teste no pod.

   Usando o pod web-1 como exemplo, crie um arquivo test no caminho de montagem do disco /data.

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

   Saída esperada:

   lost+found
   test

2. Simule uma falha de pod excluindo-o.

   kubectl delete pod web-1

   Execute kubectl get pod -l app=nginx novamente e você verá que um novo pod chamado web-1 é criado automaticamente.

3. Verifique os dados no novo pod.

   Verifique o diretório /data no novo pod web-1.

   kubectl exec web-1 -- ls /data

   O arquivo test que você criou ainda existe. Isso confirma que os dados persistem mesmo se o pod for excluído e recriado.

   lost+found
   test

Considerações para produção

• Gerenciamento de custos e recursos: Ao fazer scale-in ou excluir um StatefulSet, as PVCs e discos associados são retidos por padrão. Esses recursos retidos continuam a gerar taxas. Certifique-se de limpar manualmente quaisquer PVCs e PVs não utilizados para evitar cobranças desnecessárias.

• Segurança de dados e backup: O armazenamento persistente garante alta disponibilidade durante falhas de pod, mas não é uma solução de backup de dados. Para dados críticos, utilize o Cloud Backup para realizar backups regulares.

• Alta disponibilidade e recuperação de desastres: Discos são recursos zonais e não podem ser montados entre zonas. Para recuperação de desastres entre zonas, utilize um tipo de disco que suporte replicação de dados entre zonas, como Regional ESSDs.