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    容器服务 ACK：通过CNFS方式使用NAS文件系统

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    容器服务 ACK：通过CNFS方式使用NAS文件系统

    更新时间：May 08, 2023

    为了提升NAS文件系统的性能，容器服务ACK使用CNFS（Container Network File System）托管NAS文件系统，对文件系统层独立管理。本文介绍如何使用CNFS托管NAS文件系统及CNFS在工作负载中的应用。

    前提条件

    功能介绍

    可通过以下三种方式使用CNFS托管NAS文件系统：

    • 方式一：使用CNFS创建默认NAS文件系统

      创建一个默认的CNFS文件系统，并使用NAS动态存储卷自动挂载默认创建的NAS文件系统，同时将NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment和StatefulSet中。

    • 方式二：使用CNFS创建自定义NAS文件系统

      使用CNFS创建自定义的NAS文件系统，并使用NAS静态存储卷或NAS动态存储卷挂载自定义创建的NAS文件系统，然后将创建的NAS静态存储卷或NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment中。

    • 方式三：使用已有的NAS文件系统创建CNFS

      使用CNFS配置已有的NAS文件系统，并使用NAS静态存储卷或NAS动态存储卷挂载已有的NAS文件系统，然后将创建的NAS静态存储卷或NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment中。

    方式一：使用CNFS创建默认NAS文件系统

    执行以下内容，创建一个默认的CNFS文件系统，并使用NAS动态存储卷自动挂载到默认创建的NAS文件系统中，同时将NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment和StatefulSet中。

    # 创建CNFS、StorageClass和Deployment、StatefulSet对象。
cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  name: cnfs-nas-filesystem
spec:
  description: "cnfs"
  type: nas
  reclaimPolicy: Retain # 只支持Retain策略，删除CNFS时并不会删除NAS文件系统。
  parameters:
    encryptType: SSE-KMS # 可选参数，不指定表示对文件不使用NAS托管加密，指定SSE-KMS表示开启此功能。
    enableTrashCan: "true" # 可选参数，不指定表示不打开回收站功能，指定true表示开启此功能。
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: alibabacloud-cnfs-nas
mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3
parameters:
  volumeAs: subpath
  containerNetworkFileSystem: cnfs-nas-filesystem
  path: "/"
provisioner: nasplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Retain
allowVolumeExpansion: true # 可选参数，指定为true表示允许对NAS文件系统进行扩容。
---
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: cnfs-nas-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: alibabacloud-cnfs-nas
  resources:
    requests:
      storage: 70Gi # 如果打开目录限额功能，则storage字段会生效，动态创建目录写入数据量最大为70 GiB。
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: cnfs-nas-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        volumeMounts:
        - mountPath: "/data"
          name: cnfs-nas-pvc
      volumes:
      - name: cnfs-nas-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: cnfs-nas-pvc
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: cnfs-nas-sts
  labels:
    app: nginx
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        volumeMounts:
        - mountPath: "/data"
          name: www
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "alibabacloud-cnfs-nas"
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi # 如果打开目录限额功能，则storage字段会生效，动态创建目录写入数据量最大为50 GiB。
EOF
    重要

    根据当前集群所在的VPC创建容量型NAS或性能型NAS，不支持极速型NAS。若当前地域不支持容量型NAS，则创建性能型NAS，默认对文件不进行加密处理。

    方式二：使用CNFS创建自定义NAS文件系统

    使用CNFS创建自定义的NAS文件系统，并使用NAS静态存储卷或NAS动态存储卷挂载自定义创建的NAS文件系统，然后将创建的NAS静态存储卷或NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment中。

    1. 创建自定义的NAS文件系统。

      1. 执行以下命令创建自定义的NAS文件系统。

        cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  name: cnfs-nas-filesystem
spec:
  description: "cnfs"
  type: nas
  reclaimPolicy: Retain
  parameters:
    filesystemType: standard
    storageType: Capacity
    protocolType: NFS
    encryptType: SSE-KMS
    enableTrashCan: "true"
    trashCanReservedDays: "5"
    vSwitchId: vsw-2ze9l3ppwzg6bl02j****
EOF

        参数

        说明

        description

        当前文件系统的简单描述。

        type

        需要创建的存储卷类型。

        reclaimPolicy

        回收策略，目前仅支持Retain策略，删除CNFS时并不会删除NAS文件系统。

        parameters.filesystemType

        文件系统类型。默认为通用型standard。

        parameters.storageType

        存储类型，当filesystemType为standard时，可选择性能型Performance或容量型Capacity NAS文件系统。

        parameters.protocolType

        文件传输协议类型为NFS，目前仅支持NFS V3协议。

        parameters.encryptType

        加密方式，None表示不加密，SSE-KMS表示使用NAS服务端KMS加密。

        parameters.enableTrashCan

        是否开启回收站功能，false表示不开启回收站功能，true表示开启回收站功能。

        parameters.trashCanReservedDays

        表示回收站文件保留的最长时间，默认为7天。示例中trashCanReservedDays: 5，表示回收站的文件最长保留5天。

        parameters.vSwitchId

        创建出的NAS文件系统需要使用的交换机ID。

      2. 执行以下命令查看创建的NAS文件系统。

        kubectl get cnfs

        预期输出：

        NAME                  AGE
cnfs-nas-filesystem   6d

      3. 执行以下命令查看NAS文件系统的详细信息。

        kubectl get cnfs/cnfs-nas-filesystem -o yaml

        预期输出：

        apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  annotations:
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"storage.alibabacloud.com/v1beta1","kind":"ContainerNetworkFileSystem","metadata":{"annotations":{},"name":"nas-load-mount-target"},"spec":{"description":"filesystem4","parameters":{"filesystemId":"17f7e4****","server":"17f7e4****-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com"},"reclaimPolicy":"Retain","type":"nas"}}
  creationTimestamp: "2021-05-14T08:20:09Z"
  finalizers:
  - protection.alibabacloud.com/cnfs
  generation: 6
  name: cnfs-nas-filesystem
  resourceVersion: "122342382"
  selfLink: /apis/storage.alibabacloud.com/v1beta1/containernetworkfilesystems/nas-load-mount-target
  uid: a9e9650c-68b2-405b-8274-0f5b6063****
spec:
  description: "cnfs"
  type: nas
  reclaimPolicy: Retain
  parameters:
    filesystemType: standard
    storageType: Capacity
    protocolType: NFS
    encryptType: SSE-KMS
    vSwitchId: vsw-XXX
    enableTrashCan: "true"
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: "2021-05-14 16:20:15"
    reason: The nas filesystem and mount target complete initialization.
    status: Ready
  fsAttributes:
    accessGroupName: DEFAULT_VPC_GROUP_NAME
    encryptType: SSE-KMS
    enableTrashCan: "true"
    filesystemId: 17f7e48ece
    filesystemType: standard
    protocolType: NFS
    regionId: cn-beijing
    server: 17f7e48ece-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com
    storageType: Capacity
    vSwitchId: vsw-2ze9l3ppwzg6bl02j****
    vpcId: vpc-2ze9sgmehjvwv5x74****
    zoneId: cn-beijing-h
  status: Available

        参数

        说明

        status

        CNFS的当前状态，包括Pending（等待）、Creating（创建中）、Initialization（创建文件系统中）、Available（可用）、Unavailable（暂时不可用，可以恢复为可用状态）、Fatal（不可用，无法恢复）、Terminating（删除中）。

        conditions.lastProbeTime

        最后探活的时间。

        conditions.reason

        处于当前状态的原因。

        conditions.status

        当前状态是否可用，可用为Ready，不可用为NotReady。

        fsAttributes.accessGroupName

        挂载点所应用的权限组名称，目前仅支持DEFAULT_VPC_GROUP_NAME（专有网络默认权限组）。

        fsAttributes.encryptType

        加密方式，None表示不加密，SSE-KMS表示使用NAS全托管的服务端KMS加密。

        fsAttributes.enableTrashCan

        是否开启回收站功能，false表示不开启回收站功能，true表示开启回收站功能。

        fsAttributes.filesystemId

        文件系统ID。

        fsAttributes.filesystemType

        文件系统类型。默认为通用型standard。

        fsAttributes.protocolType

        文件传输协议类型。目前支持NFS协议。

        fsAttributes.regionId

        CNFS所在的地域。

        fsAttributes.server

        CNFS的挂载点Domain。

        fsAttributes.storageType

        存储类型，当filesystemType为standard时，可选择性能型Performance或容量型Capacity NAS文件系统。

        fsAttributes.vSwitchId

        CNFS使用的vSwitch。

        fsAttributes.vpcId

        CNFS所在的VPC。

        fsAttributes.zoneId

        CNFS所在的Zone。

    2. 通过PV绑定NAS文件系统。

      通过创建静态PV或动态StorageClass绑定NAS文件系统：

      • 创建静态PV。

        1. 执行以下内容创建引用NAS文件系统的PV对象。

          cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: cnfs-nas-pv
  labels:
    alicloud-pvname: cnfs-nas-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  csi:
    driver: nasplugin.csi.alibabacloud.com
    volumeHandle: cnfs-nas-pv # 需要与PV的name保持一致。
    volumeAttributes:
      containerNetworkFileSystem: cnfs-nas-filesystem
      path: "/"
      mode: "644"
  mountOptions:
    - nolock,tcp,noresvport
    - vers=3
EOF

          参数

          说明

          containerNetworkFileSystem

          指定需要使用的CNFS名称。

          path

          挂载存储卷在CNFS中使用的路径。

        2. 执行以下命令查看PV是否创建成功。

          kubectl get pv

          预期输出：

          NAME          CAPACITY   ACCESS MODES     RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
cnfs-nas-pv   5Gi        RWX              Retain           Available                                   4s

      • 创建动态StorageClass。

        执行以下内容创建引用NAS文件系统的StorageClass对象。

        cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: alibabacloud-nas-cnfs
mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3
parameters:
  volumeAs: subpath
  containerNetworkFileSystem: nas-load-mount-target
  path: "/"
provisioner: nasplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Retain
allowVolumeExpansion: true
EOF
        说明

        allowVolumeExpansion：取值为true或false，表示是否开启Quota及扩容功能。

    3. 创建PVC。

      1. 执行以下内容创建引用NAS文件系统的PVC。

        cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: cnfs-nas-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: alibabacloud-nas-cnfs
  resources:
    requests:
      storage: 70Gi
EOF

    4. 创建应用。

      1. 执行以下内容创建引用PVC的应用。

        cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: cnfs-nas-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.14.2
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - name: cnfs-nas-pvc
              mountPath: "/data"
      volumes:
        - name: cnfs-nas-pvc
          persistentVolumeClaim:
            claimName: cnfs-nas-pvc
EOF

      2. 执行以下命令查看所创建应用的工作状态。

        kubectl get pod

        预期输出：

        NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cnfs-nas-deployment-86959b****   1/1     Running   0          2s

        从预期输出可得，所创建的Deployment为Running状态，表示CNFS在该Deployment中使用成功。

    方式三：使用已有的NAS文件系统创建CNFS

    使用CNFS配置已有的NAS文件系统，并使用NAS静态存储卷或NAS动态存储卷挂载已有的NAS文件系统，然后将创建的NAS静态存储卷或NAS动态存储卷绑定到工作负载Deployment中。

    1. 使用已有的NAS文件系统创建CNFS。

      1. 执行以下内容使用已有的NAS文件系统创建CNFS。

        # 当NAS文件系统存在时，加载已创建的NAS文件系统。
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  name: cnfs-nas-filesystem
spec:
  description: "cnfs"
  type: nas
  reclaimPolicy: Retain
  parameters:
    server: 17f7e4****-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com
EOF

        参数

        说明

        description

        当前文件系统的简单描述。

        type

        需要创建的存储类型。

        reclaimPolicy

        回收策略，目前仅支持Retain策略，删除CNFS时并不会删除NAS文件系统。

        parameters.server

        NAS的挂载点URL地址。

      2. 执行以下命令查看NAS文件系统。

        kubectl get cnfs

        预期输出：

        NAME                  AGE
cnfs-nas-filesystem   6d

      3. 执行以下命令查看NAS文件系统的详细信息。

        kubectl get cnfs/cnfs-nas-filesystem -o yaml

        预期输出：

        apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  annotations:
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"storage.alibabacloud.com/v1beta1","kind":"ContainerNetworkFileSystem","metadata":{"annotations":{},"name":"nas-load-mount-target"},"spec":{"description":"filesystem4","parameters":{"filesystemId":"17f7e4****","server":"17f7e48ece-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com"},"reclaimPolicy":"Retain","type":"nas"}}
  creationTimestamp: "2021-05-14T08:20:09Z"
  finalizers:
  - protection.alibabacloud.com/cnfs
  generation: 6
  name: cnfs-nas-filesystem
  resourceVersion: "122342382"
  selfLink: /apis/storage.alibabacloud.com/v1beta1/containernetworkfilesystems/nas-load-mount-target
  uid: a9e9650c-68b2-405b-8274-0f5b6063****
spec:
  description: cnfs
  parameters:
    server: 17f7e48ece-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com
  reclaimPolicy: Retain
  type: nas
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: "2021-05-14 16:20:15"
    reason: The nas filesystem and mount target complete initialization.
    status: Ready
  fsAttributes:
    accessGroupName: DEFAULT_VPC_GROUP_NAME
    encryptType: None
    enableTrashCan: "true"
    filesystemId: 17f7e4****
    filesystemType: standard
    protocolType: NFS
    regionId: cn-beijing
    server: 17f7e48ece-h****.cn-beijing.nas.aliyuncs.com
    storageType: Capacity
    vSwitchId: vsw-2ze9l3ppwzg6bl02j****
    vpcId: vpc-2ze9sgmehjvwv5x74****
    zoneId: cn-beijing-h
  status: Available

    2. 在NAS存储卷中应用CNFS。具体操作，请参见方式二：使用CNFS创建自定义NAS文件系统的步骤2到步骤4。

    后续步骤

    关于如何监控节点侧NAS存储资源，请参见NAS存储监控使用示例。