k8s doc reading: Concepts - Storage - Volumes - Storage

doc link - csi
doc link - Storage Classes
doc link - Dynamic Volume Provisioning
doc link - Persistent Volumes

由於再接下來的功能官方分成好幾個文件
為了連貫性 我一併在這裡說明

在 k8s 中 我們要提供一個儲存空間 會需要對應的 driver
稱之為 Container Storage Interface (CSI)
不同的 CSI 會對應不同儲存空間, 比如說 iSCSI, NFS, local …
一個 cluster 內可以存在多個 CSI 來滿足不同 pod 的需求

有了 CSI 之後
會使用 PersistentVolumeClaim(PVC) 來建立 volume
簡單來說就是跟 CSI 要一個 volume 空間
CSI 建立空間後就會提供 Persistent Volumes(PV) object, 來讓 pod mount volume

簡易關係如下

CSI

Container Storage Interface (CSI)

CSI 簡單來說就是儲存空間的 driver
不同的儲存空間會有不同的特性/功能
比如說是否支援 clone/snapshot/backup
能否設定 iops/throughput/size

較常見的有 longhorn, rook,local

storage class

storage class 跟 ingress class 概念差不多
一個 CSI 可以建立多個 storage class
storage class 用來 PVC 指定使用那 CSI 及設定

以下範例

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: ebs-sc
provisioner: ebs.csi.aws.com
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
  csi.storage.k8s.io/fstype: xfs
  type: io1
  iopsPerGB: "50"
  encrypted: "true"
  tagSpecification_1: "key1=value1"
  tagSpecification_2: "key2=value2"
allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
  - key: topology.ebs.csi.aws.com/zone
    values:
    - us-east-2c

這個 storage class 指定使用 CSI provisioner
要建立 aws ebs type 為 io1
及性能參數 iopsPerGB 還有其他設定
實際須看 CSI 的 doc 才知道能做哪些設定

所以應用之一是可以建立 low,medium,high 等多種 storage class 來對應 pod 的 volume performance 需求

PVC

PersistentVolumeClaim(PVC)

PVC 是讓 pod 發出一個建立 volume 的請求
其中可以再包含部份設定

設定範例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: claim1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: fast
  resources:
    requests:
      storage: 30Gi

這 config 跟 storage class “fast” 要一個 30Gi 空間
在這之後 CSI 就會建立一個 volume

accessModes 可以用來設定是否允許多個 pod / host 同時使用這個 volume

accessModes 支援以下種類, 不過實際必須看 CSI 是否支援

• ReadWriteOnce: 允許單一 node 使用, 但該 node 上允許多個 pod 同時進行讀取/寫入
• ReadOnlyMany: 允許多個 node/pod 同時讀取
• ReadWriteMany: 允許多個 node/pod 同時讀取/寫入
• ReadWriteOncePod: 允許單一 pod 讀取/寫入

參考文件 access-modes

persistent volume

persistent volume(PV)

PV 就是 CSI 讀取 PVC 後建立的空間, POD 就可以 mount 此 PV 來使用

config sample

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: myfrontend
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: mypd
  volumes:
    - name: mypd
      persistentVolumeClaim:
        claimName: myclaim

以上範例是使用 PVC myclaim 建立的 PV
mount 在 /var/www/html

以上是 storage 快速介紹
事實上 storage 幾乎可以說是另一門科學
如果是 public cloud 環境可以不用考慮太多 直接使用即可
但如果是 on-premises 務必要做好功課
要是設定不好
輕則效率不佳
重則資料喪失
會是很沈重的代價