在有状态负载中动态挂载云硬盘存储

在有状态负载中动态挂载云硬盘存储

使用场景 动态挂载仅可在创建有状态负载(StatefulSet)时使用,通过卷声明模板(volumeClaimTemplates字段)实现,并依赖于StorageClass的动态创建PV能力。在多实例的有状态负载中,动态挂载可以为每一个Pod关联一个独有的PVC及PV,当Pod被重新调度后,仍然能够根据该PVC名称挂载原有的数据。而在无状态工作负载的普通挂载方式中,当存储支持多点挂载(ReadWriteMany)时,工作负载下的多个Pod会被挂载到同一个底层存储中。

Kubernetes不允许在更新StatefulSet时添加或删除volumeClaimTemplates字段,您只能在创建StatefulSet时设置volumeClaimTemplates。

工作原理 创建或扩容场景 StatefulSet创建或扩容时,会根据volumeClaimTemplates模板为每个Pod实例(如web-0)生成专属PVC,PVC名称遵循 “模板名-StatefulSet名-Pod序号” 规则,模板中存储类、资源请求等参数被复用,K8s自动为PVC绑定匹配的 PV。此时每个Pod与 PVC一一绑定,存储资源随Pod初始化完成配置,保证每个实例拥有独立且持久的存储。

缩容场景 当StatefulSet缩容(如从3实例减为2),K8s仅删除序号最大的Pod(如web-2),但对应的PVC/PV不会被自动删除,存储资源保留。即便Pod被移除,其关联的PVC仍存在,数据不会丢失,为后续恢复实例保留数据基础。

再次扩容或故障恢复 若再次扩容(如从2实例恢复为3)或故障恢复时,StatefulSet会重新创建web-2 Pod,并优先关联此前保留的同名PVC(例如data-web-2),新Pod直接挂载原有 PV,无需重新配置存储,数据完全复用。这一过程确保扩容后的实例仍能精准对接原存储资源,维持有状态应用的数据一致性。

前提条件 您已经创建好一个集群,并且在该集群中安装CCE容器存储(Everest)。 如果您需要通过命令行创建,需要使用kubectl连接到集群,详情请参见通过kubectl连接集群。 动态挂载云硬盘存储 CCE支持通过控制台或kubectl命令行,为工作负载动态挂载云硬盘存储,具体操作如下:

控制台方式 kubectl命令行方式 登录CCE控制台,单击集群名称进入集群。 在左侧导航栏中选择“工作负载”,在右侧选择“有状态负载”页签。 单击页面右上角“创建工作负载”,在“容器配置 > 容器信息”中选择“数据存储”页签,并单击“添加存储卷 > 动态挂载 (VolumeClaimTemplate)”。 单击“创建存储卷声明 PVC”,在弹出窗口中填写存储卷声明参数。

参数填写完成后,单击“创建”。 参数

描述

存储卷声明类型

本文中选择“云硬盘”。

PVC名称

输入PVC的名称。创建后将根据实例数自动增加后缀,格式为<自定义PVC名称>-<序号>,例如example-0。

创建方式

可选择“动态创建”,通过控制台级联创建存储卷声明PVC、存储卷PV和底层存储。

存储类

云硬盘对应的默认存储类为csi-disk、csi-disk-topology。

说明: 使用csi-disk(云硬盘)存储类,会立即创建PVC和PV(创建PV会同时创建云硬盘),然后PVC绑定PV。

使用csi-disk-topology(延迟创建的云硬盘)存储类,创建PVC时,不会立即创建PV,而是等需要挂载该PVC的Pod被调度后,再创建云硬盘及存储卷PV,并与PVC绑定。

您可以自建存储类并配置回收策略和绑定模式,具体操作请参见StorageClass基础配置。

存储卷名称前缀(可选)

集群版本为v1.23.14-r0、v1.25.9-r0、v1.27.6-r0、v1.28.4-r0及以上时支持,且集群中需安装2.4.15及以上版本的Everest插件。

定义自动创建的底层存储名称,实际创建的底层存储名称为“存储卷名称前缀”与“PVC UID”的拼接组合,如果不填写该参数,默认前缀为“pvc”。

例如,存储卷名称前缀设置为“test”,则实际创建的底层存储名称test-{uid}。

可用区

选择云硬盘的可用区,需要与集群节点的可用区相同。

说明: 云硬盘只能挂载到同一可用区的节点上,创建后不支持更换可用区,请谨慎选择。

云硬盘类型

选择云硬盘类型。不同区域支持的云硬盘类型存在差异,请以控制台选项为准。

说明: Everest版本为2.4.4及以上支持使用通用型SSD V2和极速型SSD V2。通用型SSD V2支持自定义设置IOPS和吞吐量,极速型SSD V2支持自定义设置IOPS,设置范围参见云硬盘性能数据表。

容量(GiB)

申请的存储卷容量大小。

计费模式

集群版本为v1.23.14-r0、v1.25.9-r0、v1.27.6-r0、v1.28.4-r0及以上时支持,且集群中需安装2.4.16及以上版本的Everest插件。支持以下计费方式: 包年/包月 使用包年/包月的计费模式需要选择购买时长,且默认开启自动续费。按月购买自动续费周期为1个月,按年购买自动续费周期为1年。

按需计费 按资源的实际使用时长计费,可以随时开通/删除资源。

访问模式

云硬盘类型的存储卷仅支持ReadWriteOnce,表示存储卷可以被一个节点以读写方式挂载,详情请参见存储卷访问模式。

加密

选择底层存储是否加密,使用加密时需要选择或输入使用的加密密钥。使用前请确认云硬盘所在区域(Region)是否支持硬盘加密能力。

企业项目

企业项目是对多个资源实例进行归类管理的单位,不同云服务区域的资源和项目可以归到一个企业项目中。企业可以根据不同的部门或项目组,将相关的资源放置在相同的企业项目内进行管理。

该参数仅对开通企业项目的企业客户账号显示,仅支持default、集群所在企业项目或存储类指定的企业项目。

资源标签

通过为资源添加标签,可以对资源进行自定义标记,实现资源的分类。集群中everest版本为2.1.39及以上时支持。

您可以在资源标签管理服务中创建“预定义标签”,预定义标签对所有支持标签功能的服务资源可见,通过使用预定义标签可以提升标签创建和迁移效率。具体请参见创建预定义标签。

CCE服务会自动创建“CCE-Cluster-ID=<集群ID>”、“CCE-Cluster-Name=<集群名称>”、“CCE-Namespace=<命名空间名称>”的系统标签,您无法自定义修改。

说明: 云硬盘类型的动态存储卷创建完成后,不支持在CCE侧更新资源标签。如需更新云硬盘的资源标签,请前往云硬盘控制台。

填写挂载路径。

表1 存储卷挂载 参数

参数说明

挂载路径

请输入挂载路径,如:/tmp。

数据存储挂载到容器上的路径。请不要挂载在系统目录下,如“/”、“/var/run”等,会导致容器异常。建议挂载在空目录下,若目录不为空,请确保目录下无影响容器启动的文件,否则文件会被替换,导致容器启动异常,工作负载创建失败。 须知: 挂载高危目录的情况下 ,建议使用低权限账号启动,否则可能会造成宿主机高危文件被破坏。

子路径

请输入存储卷的子路径,将存储卷中的某个路径挂载至容器,可以实现在单一Pod中使用同一个存储卷的不同文件夹。如:tmp,表示容器中挂载路径下的数据会存储在存储卷的tmp文件夹中。不填写时默认为根路径。

权限

只读:只能读容器路径中的数据卷。 读写:可修改容器路径中的数据卷,容器迁移时新写入的数据不会随之迁移,会造成数据丢失。 本例中将磁盘挂载到容器中/data路径下,在该路径下生成的容器数据会存储到云硬盘中。

本文主要为您介绍存储卷的动态挂载使用,其他参数详情请参见创建有状态负载(StatefulSet)。其余信息都配置完成后,单击“创建工作负载”。

工作负载创建成功后,容器挂载目录下的数据将会持久化保持,您可以参考验证数据持久化中的步骤进行验证。

使用kubectl连接集群。 创建statefulset-evs.yaml文件,本示例中将云硬盘挂载至/data路径。

apiVersion: apps/v1

kind: StatefulSet

metadata:

name: statefulset-evs

namespace: default

spec:

selector:

matchLabels:

app: statefulset-evs

template:

metadata:

labels:

app: statefulset-evs

spec:

containers:

- name: container-1

image: nginx:latest # 请根据实际应用更换为正确的镜像地址

volumeMounts:

- name: pvc-disk # 需与volumeClaimTemplates字段中的名称对应

mountPath: /data # 存储卷挂载的位置

imagePullSecrets:

- name: default-secret

serviceName: statefulset-evs # Headless Service名称

replicas: 2

volumeClaimTemplates:

- apiVersion: v1

kind: PersistentVolumeClaim

metadata:

name: pvc-disk

namespace: default

annotations:

everest.io/disk-volume-type: SAS # 云硬盘的类型

everest.io/crypt-key-id: # 可选字段,加密密钥ID,使用加密盘的时候填写

everest.io/csi.data-encryption-algorithm: "SM4" # 可选字段,用于指定数据加密算法

everest.io/enterprise-project-id: # 可选字段,指定新建云硬盘的企业项目ID

everest.io/disk-volume-tags: '{"key1":"value1","key2":"value2"}' # 可选字段,用户自定义资源标签

everest.io/disk-iops: '3000' # 可选字段,设置云硬盘的IOPS,仅云硬盘类型为GPSSD2或ESSD2时支持配置

everest.io/disk-throughput: '125' # 可选字段,设置云硬盘的吞吐量,仅云硬盘类型为GPSSD2时支持配置

everest.io/csi.charging-mode: prePaid # 使用包年/包月计费模式时必填

everest.io/csi.period-type: month # 使用包年/包月计费模式时必填,表示计费周期,此处表示按月计费

everest.io/csi.period-num: '1' # 使用包年/包月计费模式时必填,表示计费时长,此处表示1个月

everest.io/csi.volume-name-prefix: test # 可选字段,定义自动创建的底层存储名称前缀

labels:

failure-domain.beta.kubernetes.io/region: # 替换为您待部署应用的节点所在的区域

failure-domain.beta.kubernetes.io/zone: # 替换为您待部署应用的节点所在的可用区

spec:

accessModes:

- ReadWriteOnce # 云硬盘必须为ReadWriteOnce

resources:

requests:

storage: 10Gi # 云硬盘大小,取值范围 1-32768

storageClassName: csi-disk # StorageClass类型为云硬盘

---

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

name: statefulset-evs # Headless Service名称

namespace: default

labels:

app: statefulset-evs

spec:

selector:

app: statefulset-evs

clusterIP: None

ports:

- name: statefulset-evs

targetPort: 80

nodePort: 0

port: 80

protocol: TCP

type: ClusterIP 表2 关键参数说明 参数

是否必选

描述

failure-domain.beta.kubernetes.io/region

是

集群所在的region。

Region对应的值请参见地区和终端节点。

failure-domain.beta.kubernetes.io/zone

是

创建云硬盘所在的可用区,必须和工作负载规划的可用区保持一致。

zone对应的值请参见地区和终端节点。

everest.io/disk-volume-type

是

云硬盘类型,全大写。 SAS:高I/O SSD:超高I/O GPSSD:通用型SSD ESSD:极速型SSD GPSSD2:通用型SSD v2,Everest版本为2.4.4及以上支持使用,使用时需同时指定everest.io/disk-iops和everest.io/disk-throughput注解。 ESSD2:极速型SSD v2,Everest版本为2.4.4及以上支持使用,使用时需指定everest.io/disk-iops注解。 everest.io/disk-iops

否

IOPS值由用户预配置,仅使用通用型SSD v2和极速型SSD v2类型的云硬盘支持设置。 通用型SSD v2类型的IOPS范围为3000~128000,最高可配置 500*容量(GiB)。 选择通用型SSD V2,当IOPS大于3000时会收取额外IOPS费用,详情请参见价格计算器。

极速型SSD v2类型的IOPS范围为100~256000,最高可配置 1000*容量(GiB)。 选择极速型SSD V2,使用IOPS会收取额外IOPS费用,详情请参见价格计算器。

everest.io/disk-throughput

否

吞吐量由用户预配置,仅使用通用型SSD v2类型的云硬盘支持设置。

范围为125~1000MiB/s,最高可配置 IOPS/4。

吞吐量大于125MiB/s时会收取额外吞吐量费用,详情请参见价格计算器。

everest.io/crypt-key-id

否

当云硬盘是加密卷时为必填,填写创建云硬盘时选择的加密密钥ID。

获取方法:在云服务器控制台,单击左侧栏目树中的“云硬盘 > 磁盘”,单击要对接的云硬盘名称进入详情页,在“概览信息”页签下找到“配置信息”,复制密钥ID值即可。

everest.io/csi.data-encryption-algorithm

否

需要与everest.io/crypt-key-id结合使用,用于指定数据加密算法,取值为AES_256或SM4,不填该参数时将默认使用AES_256。

说明: 使用该参数时,要求集群版本在1.25.9-r0、1.27.6-r0、1.28.4-r0及以上,Everest插件版本在2.4.153及以上,且该功能正在陆续上线中,具体请以EVS服务的公告为准。

AES_256:表示AES对称密钥。 SM4:表示国密SM4对称密钥。 everest.io/enterprise-project-id

否

指定新建云硬盘的企业项目ID,仅限于已开通企业项目的企业客户账号使用。了解更多企业项目相关信息,请查看企业管理。

获取方法:在企业项目管理控制台,单击要对接的企业项目名称,复制企业项目ID值即可。

everest.io/disk-volume-tags

否

可选字段,集群中everest版本为2.1.39及以上时支持。

通过为资源添加标签,可以对资源进行自定义标记,实现资源的分类。

您可以在TMS中创建“预定义标签”,预定义标签对所有支持标签功能的服务资源可见,通过使用预定义标签可以提升标签创建和迁移效率。具体请参见创建预定义标签。

CCE服务会自动创建“CCE-Cluster-ID=<集群ID>”、“CCE-Cluster-Name=<集群名称>”、“CCE-Namespace=<命名空间名称>”的系统标签,您无法自定义修改。

everest.io/csi.charging-mode

否

可选字段,使用包年/包月计费模式时必填,不填写该字段时默认为按需计费模式。该字段在集群版本为v1.23.14-r0、v1.25.9-r0、v1.27.6-r0、v1.28.4-r0及以上时支持,且集群中需安装2.4.161及以上版本的Everest插件。

取值如下:

prePaid:表示云硬盘存储卷使用包年/包月计费模式,且默认开启自动续费。按月购买自动续费周期为1个月,按年购买自动续费周期为1年。 postPaid:表示云硬盘存储卷使用按需计费模式。 说明: 创建包年/包月的云硬盘存储卷时,需要为cce_cluster_agency委托添加费用中心的bss:order:pay权限。建议您在首次创建时使用主账号通过控制台创建,在进行确认后将自动为您授权。 在批量创建包年/包月的云硬盘存储卷时,若对整体完成时间有要求,请确保每次批量创建的数量不超过300个。当批量创建的云硬盘存储卷数量超过300个时,整体完成时间将显著增加。 everest.io/csi.period-type

否

可选字段,使用包年/包月计费模式时必填,表示计费周期,取值如下:

month:表示按月计费。 year:表示按年计费。 everest.io/csi.period-num

否

可选字段,使用包年/包月计费模式时必填,表示计费时长。

按月计费时,取值范围为1-9。 按年计费时,取值为1。 everest.io/csi.volume-name-prefix

否

可选字段,集群版本为v1.23.14-r0、v1.25.9-r0、v1.27.6-r0、v1.28.4-r0及以上时支持,且集群中需安装2.4.15及以上版本的Everest插件。

定义自动创建的底层存储名称,实际创建的底层存储名称为“存储卷名称前缀”与“PVC UID”的拼接组合,如果不填写该参数,默认前缀为“pvc”。

取值范围:参数值长度为1~26,且必须是小写字母、数字、中划线,不能以中划线开头或结尾。

例如,存储卷名称前缀设置为“test”,则实际创建的底层存储名称test-{uid}。

storage

是

PVC申请容量,单位为Gi,取值范围为1-32768内的整数。

若storage被设置为小数,系统将自动向上取整创建云硬盘。例如storage值设置为10.1Gi时,系统将自动创建11Gi的云硬盘。

storageClassName

是

云硬盘存储对应的存储类名称为csi-disk。

执行以下命令,创建一个挂载云硬盘存储的应用。

kubectl apply -f statefulset-evs.yaml 工作负载创建成功后,容器挂载目录下的数据将会持久化保持,您可以参考验证数据持久化中的步骤进行验证。

验证数据持久化 查看部署的应用及云硬盘文件。

执行以下命令,查看已创建的Pod。 kubectl get pod | grep statefulset-evs 预期输出如下: statefulset-evs-0 1/1 Running 0 45s

statefulset-evs-1 1/1 Running 0 28s 执行以下命令,查看云硬盘是否挂载至/data路径。 kubectl exec statefulset-evs-0 -- df | grep data 预期输出如下:

/dev/sdd 10255636 36888 10202364 0% /data 执行以下命令,查看/data路径下的文件。 kubectl exec statefulset-evs-0 -- ls /data 预期输出如下:

lost+found

执行以下命令,在/data路径下创建static文件。

kubectl exec statefulset-evs-0 -- touch /data/static

执行以下命令,查看/data路径下的文件。

kubectl exec statefulset-evs-0 -- ls /data 预期输出如下:

lost+found

static

执行以下命令,删除名称为statefulset-evs-0的Pod。

kubectl delete pod statefulset-evs-0 预期输出如下:

pod "statefulset-evs-0" deleted

删除后,StatefulSet控制器会自动重新创建一个同名副本。执行以下命令,验证/data路径下的文件是否更改。

kubectl exec statefulset-evs-0 -- ls /data 预期输出如下:

lost+found

static static文件仍然存在,则说明云硬盘中的数据可持久化保存。

相关操作 您还可以执行表3中的操作。 表3 其他操作 操作

说明

操作步骤

扩容云硬盘存储卷

通过CCE控制台快速扩容已挂载的云硬盘。

仅按需计费的云硬盘支持扩容,包周期的云硬盘请单击卷名称,前往存储服务扩容。

在左侧导航栏选择“存储”,在右侧选择“存储卷声明”页签。单击PVC操作列的“更多 > 扩容”。 输入新增容量,并单击“确定”。 事件

查看PVC或PV的事件名称、事件类型、发生次数、Kubernetes事件、首次和最近发生的时间,便于定位问题。

在左侧导航栏选择“存储”,在右侧选择“存储卷声明”或“存储卷”页签。 单击目标实例操作列的“事件”,即可查看1小时内的事件(事件保存时间为1小时),同时可开启持久化事件功能。 查看YAML

可对PVC或PV的YAML文件进行查看、复制和下载。

在左侧导航栏选择“存储”,在右侧选择“存储卷声明”或“存储卷”页签。 单击目标实例操作列的“查看YAML”,即可查看或下载YAML。 编辑回收策略

可修改PV的回收策略。

在左侧导航栏选择“存储”,右侧切换至“存储卷”页签。 在目标实例操作列单击“更多 > 编辑回收策略”,修改PV的回收策略。 同步PVC容量

当单独扩容底层存储,使其容量超过PVC容量时,您需要在CCE界面手动同步底层存储与其PVC的容量,使PVC显示正确的容量。

在左侧导航栏选择“存储”,右侧切换至“存储卷声明”页签。 在目标实例容量列单击“同步”,使PVC容量与底层存储容量一致。 “同步”按钮仅在底层存储容量大于其PVC容量时出现。

相关文档 如果工作负载挂载存储卷时出现无法挂载或挂载超时的情况,请参见工作负载异常:存储卷无法挂载或挂载超时排查解决。

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