Kubernetes क्लस्टरमा डाटा भण्डारण गर्दै

Kubernetes क्लस्टरमा चलिरहेको अनुप्रयोगहरूको लागि डाटा भण्डारण कन्फिगर गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्। तिनीहरूमध्ये केही पहिले नै पुरानो भइसकेका छन्, अरूहरू भर्खरै देखा परेका छन्। यस लेखमा, हामी भण्डारण प्रणालीहरू जडान गर्नका लागि तीन विकल्पहरूको अवधारणालाई हेर्नेछौं, जसमा सबैभन्दा हालको एउटा - कन्टेनर भण्डारण इन्टरफेस मार्फत जडान।

विधि १: पोड म्यानिफेस्टमा PV निर्दिष्ट गर्नुहोस्

Kubernetes क्लस्टरमा पोडको वर्णन गर्ने एक सामान्य प्रकटीकरण:

कुन भोल्युम जडान गरिएको छ र कहाँ रङमा हाइलाइट गरिएको छ भनेर वर्णन गर्ने manifest को भागहरू।

खण्ड भोल्युम माउन्टहरू माउन्ट पोइन्टहरू (माउन्टपाथ) संकेत गर्नुहोस् - कुन डाइरेक्टरीमा कन्टेनर भित्र स्थायी भोल्युम माउन्ट हुनेछ, साथै भोल्युमको नाम।

खण्ड x पोडमा प्रयोग गरिएका सबै भोल्युमहरू सूचीबद्ध गर्दछ। प्रत्येक भोल्युमको नाम, साथै प्रकार (हाम्रो अवस्थामा: awsElasticBlockStore) र जडान प्यारामिटरहरू निर्दिष्ट गर्नुहोस्। कुन प्यारामिटरहरू manifest मा सूचीबद्ध छन् भोल्युम प्रकार मा निर्भर गर्दछ।

एउटै भोल्युम धेरै पोड कन्टेनरहरूमा एक साथ माउन्ट गर्न सकिन्छ। यस तरिकाले, विभिन्न अनुप्रयोग प्रक्रियाहरूले समान डेटा पहुँच गर्न सक्छन्।

यो जडान विधि धेरै सुरुमा आविष्कार गरिएको थियो, जब Kubernetes भर्खर यसको बाल्यकालमा थियो, र आज यो विधि पुरानो भएको छ।

यसलाई प्रयोग गर्दा धेरै समस्याहरू छन्:

1. सबै भोल्युमहरू म्यानुअल रूपमा सिर्जना गर्नुपर्छ; Kubernetes हाम्रो लागि केहि सिर्जना गर्न सक्दैन;
2. प्रत्येक भोल्युमका लागि पहुँच प्यारामिटरहरू अद्वितीय छन्, र तिनीहरू भोल्युम प्रयोग गर्ने सबै पोडहरूको manifests मा निर्दिष्ट हुनुपर्छ;
3. भण्डारण प्रणाली परिवर्तन गर्न (उदाहरणका लागि, AWS बाट गुगल क्लाउडमा सार्नुहोस्), तपाईंले सबै manifests मा सेटिङहरू र माउन्ट गरिएको भोल्युमहरूको प्रकार परिवर्तन गर्न आवश्यक छ।

यो सबै धेरै असुविधाजनक छ, त्यसैले वास्तवमा यो विधि केवल केहि विशेष प्रकारका भोल्युमहरू जडान गर्न प्रयोग गरिन्छ: configMap, secret, emptyDir, hostPath:

• configMap र secret सेवा भोल्युमहरू हुन् जसले तपाईंलाई कन्टेनरमा Kubernetes manifests बाट फाइलहरूसँग भोल्युम सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ।

• emptyDir एक अस्थायी भोल्युम हो, केवल पोडको जीवनकालको लागि सिर्जना गरिएको हो। परीक्षण वा अस्थायी डाटा भण्डारण गर्न प्रयोग गर्न सुविधाजनक। जब पोड मेटाइन्छ, emptyDir भोल्युम पनि मेटाइन्छ र सबै डाटा हराएको छ।

• hostPath - तपाइँलाई सर्भरको स्थानीय डिस्कमा कुनै पनि डाइरेक्टरी माउन्ट गर्न अनुमति दिन्छ जसमा एप्लिकेसन कन्टेनर भित्र /etc/kubernetes सहित चलिरहेको छ। यो एक असुरक्षित सुविधा हो, त्यसैले सुरक्षा नीतिहरूले सामान्यतया यस प्रकारको भोल्युमहरूको प्रयोगलाई निषेध गर्दछ। अन्यथा, आक्रमणकारीको एप्लिकेसनले आफ्नो कन्टेनर भित्र HTC Kubernetes डाइरेक्टरी माउन्ट गर्न र सबै क्लस्टर प्रमाणपत्रहरू चोर्न सक्षम हुनेछ। सामान्यतया, hostPath भोल्युमहरू क्युब-सिस्टम नेमस्पेसमा चल्ने प्रणाली अनुप्रयोगहरूद्वारा मात्र प्रयोग गर्न अनुमति दिइन्छ।

भण्डारण प्रणालीहरू जुन Kubernetes ले बाकस बाहिर काम गर्दछ दस्तावेजमा दिइएको छ।

विधि 2. SC/PVC/PV चूल्हाहरूमा जडान

एक वैकल्पिक जडान विधि भण्डारण वर्ग, PersistentVolumeClaim, PersistentVolume को अवधारणा हो।

भण्डारण कक्षा डाटा भण्डारण प्रणालीमा जडान प्यारामिटरहरू भण्डारण गर्दछ।

पर्सिस्टेन्ट भोल्युम दाबी अनुप्रयोगलाई आवश्यक पर्ने आवश्यकताहरू वर्णन गर्दछ।
पर्सिस्टेन्ट भोल्युम पहुँच प्यारामिटर र भोल्युम स्थिति भण्डारण गर्दछ।

विचारको सार: पोड म्यानिफेस्टमा तिनीहरूले PersistentVolumeClaim प्रकारको भोल्युमलाई संकेत गर्छन् र claimName प्यारामिटरमा यो संस्थाको नाम संकेत गर्दछ।

PersistentVolumeClaim manifest ले अनुप्रयोगलाई आवश्यक पर्ने डेटाको भोल्युमका लागि आवश्यकताहरू वर्णन गर्दछ। सहित:

• डिस्क आकार;
• पहुँच विधि: ReadWriteOnce वा ReadWriteMany;
• भण्डारण वर्गमा लिङ्क - जुन डाटा भण्डारण प्रणालीमा हामी भोल्युम सिर्जना गर्न चाहन्छौं।

भण्डारण वर्ग म्यानिफेस्टले भण्डारण प्रणालीमा जडानको प्रकार र प्यारामिटरहरू भण्डार गर्दछ। क्यूबलेटलाई यसको नोडमा भोल्युम माउन्ट गर्न आवश्यक छ।

PersistentVolume manifests ले भण्डारण वर्ग र विशिष्ट भोल्युम (भोल्युम ID, पथ, आदि) को लागि पहुँच प्यारामिटरहरू संकेत गर्दछ।

PVC सिर्जना गर्दा, Kubernetes कुन आकारको भोल्युम र कुन भण्डारण वर्ग आवश्यक छ भनेर हेर्छ, र नि: शुल्क Persistent Volume चयन गर्छ।

यदि त्यस्ता PV हरू उपलब्ध छैनन् भने, Kubernetes ले विशेष कार्यक्रम सुरु गर्न सक्छ - Provisioner (यसको नाम भण्डारण वर्गमा संकेत गरिएको छ)। यो कार्यक्रमले भण्डारण प्रणालीमा जडान गर्दछ, आवश्यक आकारको भोल्युम सिर्जना गर्दछ, पहिचानकर्ता प्राप्त गर्दछ र PersistentVolumeClaim सँग सम्बन्धित Kubernetes क्लस्टरमा PersistentVolume manifest सिर्जना गर्दछ।

एब्स्ट्र्याक्सनहरूको यो सबै भीडले तपाईंलाई कुन भण्डारण प्रणालीसँग अनुप्रयोगले एप्लिकेसन म्यानिफेस्ट स्तरदेखि प्रशासन स्तरसम्म काम गरिरहेको छ भन्ने जानकारी हटाउन अनुमति दिन्छ।

डाटा भण्डारण प्रणालीमा जडान गर्नका लागि सबै प्यारामिटरहरू भण्डारण वर्गमा अवस्थित छन्, जसको लागि क्लस्टर प्रशासकहरू जिम्मेवार छन्। AWS बाट Google Cloud मा सर्दा तपाईले गर्नु पर्ने भनेको एप्लिकेसन मेनिफेस्टमा भण्डारण वर्गको नाम PVC मा परिवर्तन गर्नु हो। प्रोभिजनर प्रोग्राम प्रयोग गरी क्लस्टरमा डेटा भण्डारणको लागि पर्सिस्टेन्स भोल्युम स्वतः सिर्जना हुनेछ।

विधि 3: कन्टेनर भण्डारण इन्टरफेस

विभिन्न भण्डारण प्रणालीहरूसँग अन्तर्क्रिया गर्ने सबै कोडहरू Kubernetes कोरको अंश हुन्। बग फिक्स वा नयाँ कार्यक्षमता को रिलीज नयाँ रिलीज संग जोडिएको छ; कोड Kubernetes को सबै समर्थित संस्करणहरु को लागी परिवर्तन गर्नुपर्छ। यो सबै कायम राख्न र नयाँ कार्यक्षमता थप्न गाह्रो छ।

समस्या समाधान गर्न, क्लाउड फाउन्ड्री, कुबर्नेट्स, मेसोस र डकरका विकासकर्ताहरूले कन्टेनर भण्डारण इन्टरफेस (CSI) सिर्जना गरे - एक साधारण एकीकृत इन्टरफेस जसले कन्टेनर व्यवस्थापन प्रणाली र एक विशेष ड्राइभर (CSI ड्राइभर) को अन्तरक्रियाको वर्णन गर्दछ जुन एक विशेषसँग काम गर्दछ। भण्डारण प्रणाली। भण्डारण प्रणालीहरूसँगको अन्तर्क्रियाको लागि सबै कोड कुबेरनेट कोरबाट छुट्टै प्रणालीमा सारिएको थियो।

कन्टेनर भण्डारण इन्टरफेस दस्तावेजीकरण.

सामान्यतया, CSI ड्राइभरमा दुईवटा कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्: नोड प्लगइन र कन्ट्रोलर प्लगइन।

नोड प्लगइन प्रत्येक नोडमा चल्छ र भोल्युमहरू माउन्ट गर्न र तिनीहरूमा कार्यहरू प्रदर्शन गर्न जिम्मेवार छ। कन्ट्रोलर प्लगइनले भण्डारण प्रणालीसँग अन्तर्क्रिया गर्दछ: भोल्युमहरू सिर्जना वा मेटाउँछ, पहुँच अधिकार प्रदान गर्दछ, आदि।

अहिलेको लागि, पुराना ड्राइभरहरू Kubernetes कर्नेलमा रहन्छन्, तर तिनीहरूलाई अब प्रयोग गर्न सिफारिस गरिएको छैन र सबैलाई उनीहरूले काम गर्ने प्रणालीको लागि विशेष रूपमा CSI ड्राइभर स्थापना गर्न सल्लाह दिइन्छ।

नवीनताले ती मानिसहरूलाई डराउन सक्छ जो पहिले नै भण्डारण कक्षा मार्फत डाटा भण्डारण सेटअप गर्न अभ्यस्त छन्, तर वास्तवमा केहि पनि भयानक भएको छैन। प्रोग्रामरहरूका लागि, वास्तवमा केही परिवर्तन हुँदैन - तिनीहरूले भण्डारण वर्गको नाममा मात्र काम गरेका छन्, र त्यसो गर्न जारी रहनेछन्। प्रशासकहरूको लागि, हेलम चार्ट स्थापना थपिएको छ र सेटिङहरूको संरचना परिवर्तन भएको छ। यदि पहिले सेटिङहरू सिधै भण्डारण कक्षामा प्रविष्ट गरिएको थियो भने, अब तिनीहरू पहिले हेल्म चार्टमा र त्यसपछि भण्डारण कक्षामा सेट हुनुपर्छ। हेर्ने हो भने नराम्रो केही भएको छैन ।

CSI ड्राइभर प्रयोग गरेर Ceph भण्डारण प्रणालीहरू जडान गर्न स्विच गरेर तपाईंले प्राप्त गर्न सक्ने फाइदाहरू हेर्नको लागि एउटा उदाहरण लिनुहोस्।

Ceph सँग काम गर्दा, CSI प्लगइनले निर्मित ड्राइभरहरू भन्दा भण्डारण प्रणालीहरूसँग काम गर्न थप विकल्पहरू प्रदान गर्दछ।

1. गतिशील डिस्क निर्माण। सामान्यतया RBD डिस्कहरू RWO मोडमा मात्र प्रयोग गरिन्छ, तर Ceph को लागि CSI ले तिनीहरूलाई RWX मोडमा प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। विभिन्न नोडहरूमा धेरै पोडहरूले आफ्नो नोडहरूमा एउटै RDB डिस्क माउन्ट गर्न सक्छन् र समानान्तर रूपमा काम गर्न सक्छन्। निष्पक्ष हुनका लागि, सबै कुरा यति उज्यालो हुँदैन - यो डिस्कलाई ब्लक उपकरणको रूपमा मात्र जडान गर्न सकिन्छ, जसको मतलब तपाईंले बहु पहुँच मोडमा यसको साथ काम गर्नको लागि अनुप्रयोगलाई अनुकूलन गर्नुपर्नेछ।
2. स्न्यापसटहरू सिर्जना गर्दै। Kubernetes क्लस्टरमा, तपाईंले स्न्यापसट सिर्जना गर्न आवश्यकताको साथ एक manifest सिर्जना गर्न सक्नुहुन्छ। CSI प्लगइनले यसलाई देख्नेछ र डिस्कबाट स्न्यापसट लिनेछ। यसको आधारमा, तपाइँ या त ब्याकअप वा PersistentVolume को प्रतिलिपि बनाउन सक्नुहुन्छ।
3. डिस्क आकार बढ्दै Kubernetes क्लस्टरमा भण्डारण र Persistent Volume मा।
4. कोटाहरू। Kubernetes मा निर्मित CephFS ड्राइभरहरूले कोटा समर्थन गर्दैन, तर नवीनतम Ceph Nautilus संग ताजा CSI प्लगइनहरूले CephFS विभाजनहरूमा कोटा सक्षम गर्न सक्छ।
5. मेट्रिक्स। CSI प्लगइनले प्रोमेथियसलाई कुन भोल्युमहरू जडान गरिएको छ, कुन सञ्चारहरू भइरहेको छ, आदि बारे विभिन्न मेट्रिकहरू प्रदान गर्न सक्छ।
6. टोपोलोजी सचेत। क्लस्टरलाई भौगोलिक रूपमा कसरी वितरण गरिएको छ, र लन्डनमा चलिरहेको पोडहरूमा एम्स्टर्डममा अवस्थित भण्डारण प्रणाली जडान गर्नबाट बच्न तपाईंलाई म्यानिफेस्टहरूमा निर्दिष्ट गर्न अनुमति दिन्छ।

CSI मार्फत Ceph लाई Kubernetes क्लस्टरमा कसरी जडान गर्ने, हेर्नुहोस् स्लर्म साँझ स्कूल लेक्चरको व्यावहारिक भागमा। तपाईं पनि सदस्यता लिन सक्नुहुन्छ Ceph भिडियो कोर्स, जुन अक्टोबर 15 मा सुरु हुनेछ।

लेखका लेखक: सर्गेई बोन्डरेभ, साउथब्रिजमा अभ्यास वास्तुकार, प्रमाणित कुबेरनेट प्रशासक, कुबेस्प्रेका विकासकर्ताहरू मध्ये एक।

एउटा सानो पोस्ट स्क्रिप्टम विज्ञापनको लागि होइन, तर फाइदाको लागि...

PS Sergey Bondarev दुई गहन पाठ्यक्रमहरूको नेतृत्व गर्दछ: अपडेट गरिएको Kubernetes आधार सेप्टेम्बर 28-30 र उन्नत Kubernetes मेगा अक्टोबर 14-16।

स्रोत: www.habr.com