【云駐共創】華為云云原生黃金課程06：Kubernetes持久化數據卷管理

1.課程目標

學完本課程后,您將能夠:

了解 StatefulSetl的概念及使用

了解 Persistentvolumel概念及使用

了解 PersistentVolume claim的概念及使用

了解 Storage Class的概念及使用

2.前言

從上節課程中我們已經了解無狀態應用了。

應用是為了某項特殊的任務而編寫的程序。程序是由算法和數據組成的在生產環境中,除了一些無狀態應用外,還有一部分應用需要將結果數據(也即:狀態)緩存下來,并永久的記錄在存儲中,以供后續使用。

這類應用就是我們將要討論的“有狀態應用”,與“無狀態應用”相比,我們期望“有狀態應用”具有哪些能力呢?

1.計算維度

每個pod的名字需要是穩定的,不會發生變化的;

pods之間的啟動、升級、退出可以按照某種順序控制的;

2.存儲維度:

存儲是持久的,擁有獨立于pod的生命周期,不會隨著pod的生命周期結束而銷毀

每個pod與其使用的存儲關系是穩定的,不會因升級等因素而發生變化

3.網絡維度

每個pod的有獨立、穩定的網絡標識

3.有狀態應用(Statefulset)概念介紹

3.1 簡介

基于社區對有狀態應用的通用需求,K8S設計了一種有狀態應用對象也即: StatefulSet。它可以為用戶提供一組具有穩定、有序、唯一特性的應用實例集合。如上圖圖所示：

1.穩定

穩定的 podName:{ sysName}-{序號[0-n]}

穩定的網絡標識:{ podName}.{ headlesssvCName).{namespace}. svc.cluster. local

穩定的存儲關系:{ volumeClaimTemplatesName}-{ podName}

2.有序

按照編號從小到大順序的部署

按照編號從大到小進行刪除:n~0

支持有序的擴縮容和升級策略

3.唯一

每個pod擁有一個唯一的網絡標識:{nodAme}. {headlesssvCName}.{namespace).svc.cluster.local從下圖可以看出,與 Deployment通過 Replicase來管理pod生命周期不同, Statefulset是直接管理pod的。

3.2 有狀態應用(Statefulset)樣例模板詳解

3.3 常用操作小結

4. PV/PVC/SC概念介紹

4.1 簡介

Persistentvolume:簡稱pV,持久化存儲,是kδs為云原生應用提供一種擁有獨立生命周期的、用戶可

管理的存儲的抽象設計。

PersistentVolumeclaim:簡稱pw,持久化存儲聲明,是k8s為解耦云原生應用和數據存儲而設計的,

通過pv可以讓資源管控更細更靈活、應用模板更通用。

StorageClass:簡稱sc,存儲類,是k8s平臺為存儲提供商提供存儲接入的_種聲明。通過sc和相應的

存儲插件(csi)為容器應用提供持久存儲卷的能力。

4.2 PVC樣例模板詳解

Pvc中定義應用所需的規格等配置

1.accessmodes

ReadWriteOnce:允許以讀寫能力掛載到一個host上,如:云盤

ReadOnlyMany:允許以只讀能力掛到多個host上,如:文件存儲

ReadWrite Many:允許以讀寫能力掛載到多個host上,如:文件存儲

2. volumeMode

Filesystem:將云盤掛載為文件系統

Block:將云盤掛載為塊設備

3. Resource

Requests:最小容量

Limites:最大容量

4.storageClassName

sc名字

5.mountOptions:

mount指令中的 options

4.3 SC樣例模板詳解

Sc中定義存儲類型和驅動等配置

Parameters:插件驅動定義的參數

Provisioner:指定存儲卷的供應者

reclaim Policy:

Retain:保留

Delete:刪除

volume Binding Mode

Immediate:立即綁定

Wait ForFirstConsumer:延遲綁定

allow Volume Expansion

True:允許擴容

False:不允許擴容

4.4 PV樣例模板詳解

PV中定義應用所需的規格等配置

1.accessModes

ReadWriteOnce:允許以讀寫能力掛載到-個host上,如:云盤

ReadOnly Many:允許以只讀能力掛到多個host上,如:文件存儲

ReadWrite Many:允許以讀寫能力掛載到多個host上,如:文件存儲

2.capacity

storage:容量大小

3.csi:out-tree驅動類型

Driver:驅動名字

fstType:磁盤文件類型

olumeAttributes:存儲驅動定義的參數

volumeHandle:存儲 volume的唯-|D

4. persistentVolume ReclaimPolicy

Retain:保留

Delete:刪除

5.storageClassName

sc名字

6.volume Mod

Filesystem:將云盤掛載為文件系統

Block:將云盤掛載為塊設備

4.5 有狀態應用&持久化存儲的最佳實驗

用戶只需要定義好模板columeClaimTemplates，剩下都交給k8s自動化平臺自己完成。

4.6 常用操作小結

PV/PVC/SC常用命令如下：

5.華為云CCE存儲管理功能使用介紹

5.1 靜態卷

1.CCE提供多種存儲

云硬盤存儲卷

文件存儲卷

極速文件系統存儲卷

對象存儲卷

2.CCE提供兩種靜態卷的創建方式

通過購買新的存儲創建PvC

通過導入已有的存儲創建PvC

5.2 動態卷

集成在創建過程中。不同的存儲卷對用戶的展示也不同。下面以云盤為例，展示如何使用動態卷。

6.實驗：程序天氣預報

6.1 實驗簡介

共有5個服務模塊:

frontend:前臺服務,展示整個應用的頁面,使用 React. js開發而成;

advertisement:廣告服務,返回靜態的廣告圖片,使用 Galang開發而成

forecast:天氣預報服務,返回相應城市的天氣數據,使用 Node. js開發而成

recommendation:推薦服務,根據天氣情況冋用戶推薦穿衣和運動等信息,使用Java

開發而成。

DB:廣告服務的后端，用于給advertisement返回廣告圖片的index，采用mysql數據庫。

6.2 實驗步驟

1.創建文件負載

2.創建容器

3.配置

4.完成

6.3 部署web系統的mysq數據庫具體步驟

進入“云容器引擎>配置中心>秘鑰 Secret”,點擊“添加秘鑰?

填寫秘鑰名稱: mysql- secret,選擇集群和命名空間,秘鑰類型

為 Opaque,秘鑰數據鍵為 MYSQL ROOT PASSWORD,值為

YWRtaW4XMjM=,點擊創建

進入“云容器引擎>工作負載>有狀態負載”,點擊“創建有狀態

工作負載

填寫工作負載的名稱 mysql-adv及實例數1,點擊“下一步容器設

置

選擇"添加容器”>“開源鏡像中心,搜索 mysql,點擊確定

選擇mysq5.6版本,環境變量選擇秘鑰導入mysqμ- secret,數據

存儲選擇添加云存儲->云硬盤,掛載路徑為∧ar/ib/mysq,點擊

確定并下一步;

填寫端口名稱和容器端口306,點擊添加服務,選擇集群內訪問,

service的名稱為“ mysql-adv",容器端口和訪問端口均為3306

保持“高級設置”>提交創建。

本文整理自華為云社區【內容共創】活動第12期。

查看活動詳情：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/325315

相關任務詳情：任務34.華為云云原生黃金課程06：Kubernetes持久化數據卷管理

Kubernetes 云原生

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