Container Service for Kubernetes：為StatefulSet配置雲端硬碟持久化儲存

配置樣本如下：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
# ...
spec:
  # ...
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data-volume                        # PVC 模板名稱
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "alicloud-disk-essd"   # 指定儲存類型
      resources:
        requests:
          storage: 20Gi                        # 申請的儲存空間大小

工作原理

準備StatefulSet

1. 建立statefulset.yaml。

   該樣本將建立一個Service 和一個包含2個副本的 StatefulSet，StatefulSet通過volumeClaimTemplates為每個副本自動建立一個 20 GiB 的雲端硬碟。

   volumeClaimTemplates中的參數說明如下。

   參數	說明
   accessModes	儲存卷的訪問模式。ReadWriteOnce表示該卷一次只能被一個節點以讀寫方式掛載。
   storageClassName	待使用的StorageClass名稱。 alicloud-disk-essd是ACK預設提供的StorageClass，用於建立ESSD雲端硬碟，預設PL等級為PL1。 雲端硬碟採用隨用隨付，請參見Block Storage計費、Block Storage價格。
   storage	雲端硬碟儲存卷的容量大小。

   展開查看樣本YAML

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: nginx
     labels:
       app: nginx
   spec:
     ports:
     - port: 80
       name: web
     # clusterIP 設定為 "None" 表明這是一個 Headless Service
     clusterIP: None
     selector:
       app: nginx
   ---
   apiVersion: apps/v1
   kind: StatefulSet
   metadata:
     name: web
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     # serviceName 需與上面定義的 Headless Service 的名稱匹配
     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
           # 將持久卷掛載到容器內的指定路徑
           volumeMounts:
           - name: disk-essd
             mountPath: /data
     # PVC 的模板，StatefulSet 會根據此模板為每個 Pod 建立一個 PVC
     volumeClaimTemplates:
     - metadata:
         name: disk-essd
       spec:
         # 定義卷訪問模式
         accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
         # 指定用於動態供應 PV 的 StorageClass
         storageClassName: "alicloud-disk-essd"
         resources:
           requests:
             # 定義為每個 PVC 申請的儲存空間大小
             storage: 20Gi

2. 部署StatefulSet。

   kubectl create -f statefulset.yaml

3. 確認 Pod 處於 Running 狀態。

   kubectl get pod -l app=nginx

4. 查看PVC，確認系統已經為每個 Pod 自動建立並綁定（Bound）了對應的 PVC。

   kubectl get pvc

   預期輸出：

   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

通過擴縮容驗證儲存生命週期管理

通過擴容、縮容、再到擴容的流程，觀察關聯 PVC 的建立、保留和複用情況。

通過類比Pod故障驗證持久化儲存

通過“寫入資料 -> 刪除 Pod -> 檢查資料”的流程，來驗證儲存在雲端硬碟上的資料在 Pod 重建後是否仍然存在。

1. 在 Pod 中寫入測試資料。

   以Pod web-1為例，在其掛載的雲端硬碟路徑 /data下建立一個test檔案。

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

   預期輸出：

   lost+found
   test

2. 類比 Pod 故障，刪除 Pod。

   kubectl delete pod web-1

   再次執行kubectl get pod -l app=nginx，可以發現已自動建立一個同名的Pod web-1。

3. 驗證新 Pod 中的資料。

   在新Pod web-1中再次檢查 /data 目錄。

   kubectl exec web-1 -- ls /data

   預期輸出中，此前建立的 test 檔案依然存在，表明即使 Pod 被刪除重建，資料也實現了持久化儲存。

   lost+found
   test

應用於生產環境

• 成本與資源管理：StatefulSet 縮容或刪除後，其關聯的 PVC 和雲端硬碟預設會被保留，存留資源會持續產生費用。請及時清理無需使用的 PVC和PV，並釋放雲端硬碟。

• 資料安全與備份：持久化儲存僅解決 Pod 重建後的高可用問題，但不提供資料備份能力。對於核心業務，建議使用備份中心進行資料的備份和恢複。

• 高可用與容災：雲端硬碟是可用性區域層級資源，不支援跨可用性區域掛載。建議選用支援多可用性區域容災的雲端硬碟類型，將資料即時同步寫入同一地區的不同可用性區域，實現跨可用性區域的故障恢複，請參見使用ESSD同城冗餘雲端硬碟。

相關文檔

使用雲端硬碟儲存卷如遇問題，可參見雲端硬碟儲存卷FAQ排查。