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Kubernetes存储机制的实现

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 363 0

摘要: 导读： Kubernetes卷与PODS绑定，它们的生命周期也是一致的。PODS的优势在于支持多个不同类型的卷同时关联，比如用临时磁盘存储进程的临时数据，用GCE的持久化卷等提供持久化的数据存储。 1持久卷由于容器的使用寿 ...

导读：

Kubernetes卷与PODS绑定，它们的生命周期也是一致的。PODS的优势在于支持多个不同类型的卷同时关联，比如用临时磁盘存储进程的临时数据，用GCE的持久化卷等提供持久化的数据存储。

持久卷

由于容器的使用寿命短，当应用程序从开发迁移到生产环境时候，开发人员面临着巨大的挑战。若是容器挂掉或崩溃，任何与之相关的数据都会丢失。为了解决这个问题引发的数据丢失，我们需要将数据存储持久化磁盘(PD)，也可以称为卷。数据可以通过容器中断事件被写入一个容器外的持久卷(Persistent Volume)。当与POD一起工作时，持久卷呈现出一个重要的优点在一个通用应用程序堆栈和POD中存在的数据可以被多个容器共享。在讨论实现持久化存储的不同方式之前，重要的是要了解持久卷的特性：

容量：使用持久化卷时候要指定它的容量。截至发稿，容量是唯一一个可以被设置的属性，但是已有使其他属性如IOPS和吞吐量可以被制定/设置的计划。
访问模式：不同类型的持久化存储解决方案有不同的访问方式。访问模式readwriteonce，readonlymany，和readwritemany。

其中，readwriteonce访问模式仅支持单节点对卷的读写操作。在readonlymany访问模式中，支持多个节点读操作和单节点写操作。在readwritemany访问模式中，支持多个节点同时进行读写操作。

当使用命令行接口时，访问模式是相同的。然而，必须要注意的一个关键点就是：即使一个卷支持多种访问模式但是在同一时间只能使用其中一种。供应商提供的完整版访问模式列表可以从Kubernetes的如下地址获取：https://kubernetes.io/docs/user-guide/persistent-volumes/

Kubernetes对持久卷的支持比原生的Docker更好。在Kubernetes，卷与PODS是绑定的，他们生命周期的起止也是一致的。PODS的优势在于支持多个不同类型的卷同时关联。在下面文章中，将讨论可以被关联到PODS的卷类型。

临时磁盘

临时磁盘用一种非常简洁方法实现了容器崩溃时候的持久化操作。临时磁盘使用emptydir卷实现。为了提高性能，可以使用节点运行的存储卷或RAM来实现临时磁盘。需要着重提醒的是，虽然临时磁盘提供了数据持久化功能，但是当PODs被移除时候仍然会发生数据丢失。还应该注意的是重启会让任何内存中的数据丢失。如果要存储一些将要被发送到其他容器的临时数据，临时磁盘是一个非常合适的解决方案。实施临时磁盘是通过指定一个YAML文件完成。一个YAML文件举例如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: 
 name: test-pd
spec: 
  containers:
  - image: gcr.io/google_containers/test-webserver
   name: test-container
   volumeMounts:
   - mountPath: /cache
    name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
   emptyDir: {}

指定一个YAML文件后，需要使用创建和执行命令去确保临时卷的创建。

持久存储

在上一节中，我们讨论了临时磁盘如何用于临时进程数据。在本节中，我们将讨论持久存储的解决方案。

云基础设施的使用已成为既定的商业惯例。Kubernetes 原生支持GCE持久化卷和AWS的弹性块存储(EBS)这两个分别由谷歌和亚马逊提供的解决方案。我们将展示如何使用GCE持久卷然后移动到AWS的弹性块存储。

第一步是登录到您的GCE控制台。登录后，点击计算然后点击磁盘，然后创建一个磁盘。

然后将提示提供磁盘参数，如磁盘名称、磁盘说明、区域（请注意该区域应与群集节点所在的区域相同）、磁盘类型、大小、磁盘映像类型（这相当于您想要使用的操作系统）和加密。提供参数并点击创建。

GCE在持久化的优势在于可以挂载到多个节点，但它只能用于读模式。为了进一步展示GCE的使用，让我们创建一个POD。保存如下所示内容到一个YAML文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test-gce
spec:
 containers:
  - image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80
      name: test-gce
   volumeMounts:
       - mountPath: /usr/share/nginx/html
         name: gce-pd
 volumes:
  - name: gce-pd
    gcePersistentDisk: 
  pdName: mysite-volume-1
    fsType: ext4

AWS的弹性块存储的使用方式类似于GCE。然而，在某一个时期，弹性块存储的一个卷只能挂载到一个实例。

其他两个持久性存储解决方案，可以用于网络文件共享（NFS）和gitrepo。

小结

在本篇文章中，我们注意到开发人员使用持久存储的重要性，它可以避免在容器挂掉或者崩溃数据丢失。我们讨论了持久化卷的特点。我们还讨论了如何使用临时磁盘，GCE和弹性块存储的可用云解决方案。最后，我们谈到了NFS和gitrepo两等解决方案，可用于实现持久存储。

原文链接：https://www.eduonix.com/blog/software-development/learn-storage-implemented-kubernetes

原文作者：Sabeer Shaikh

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