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k8s之容器存儲接口(CSI)ceph-csi-rbd部署CSI簡介ceph-csi

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CSI簡介

容器存儲接口(Container Storage Interface),簡稱 CSI,CSI 試圖建立一個行業标準接口的規範,借助 CSI 容器編排系統(CO)可以将任意存儲系統暴露給自己的容器工作負載。

csi 卷類型是一種 out-tree(即跟其它存儲插件在同一個代碼路徑下,随 Kubernetes 的代碼同時編譯的) 的 CSI 卷插件,用于 Pod 與在同一節點上運作的外部 CSI 卷驅動程式互動。部署 CSI 相容卷驅動後,使用者可以使用 csi 作為卷類型來挂載驅動提供的存儲。

CSI 持久化卷支援是在 Kubernetes v1.9 中引入的,作為一個 alpha 特性,必須由叢集管理者明确啟用。換句話說,叢集管理者需要在 apiserver、controller-manager 和 kubelet 元件的 “–feature-gates =” 标志中加上 “CSIPersistentVolume = true”。

CSI 持久化卷具有以下字段可供使用者指定:

driver:一個字元串值,指定要使用的卷驅動程式的名稱。必須少于 63 個字元,并以一個字元開頭。驅動程式名稱可以包含 “。”、“ - ”、“_” 或數字。

volumeHandle:一個字元串值,唯一辨別從 CSI 卷插件的 CreateVolume 調用傳回的卷名。随後在卷驅動程式的所有後續調用中使用卷句柄來引用該卷。

readOnly:一個可選的布爾值,訓示卷是否被釋出為隻讀。預設是 false。

安裝github位址

使用說明

下面将介紹如何使用 CSI。

動态配置

可以通過為 CSI 建立插件 StorageClass 來支援動态配置的 CSI Storage 插件啟用自動建立/删除 。

例如,以下 StorageClass 允許通過名為 com.example.team/csi-driver 的 CSI Volume Plugin 動态建立 “fast-storage” Volume。

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: fast-storage
provisioner: com.example.team/csi-driver
parameters:
  type: pd-ssd
           

要觸發動态配置,請建立一個 PersistentVolumeClaim 對象。例如,下面的 PersistentVolumeClaim 可以使用上面的 StorageClass 觸發動态配置。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-request-for-storage
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: fast-storage
           

當動态建立 Volume 時,通過 CreateVolume 調用,将參數 type:pd-ssd 傳遞給 CSI 插件 com.example.team/csi-driver 。作為響應,外部 Volume 插件會建立一個新 Volume,然後自動建立一個 PersistentVolume 對象來對應前面的 PVC 。然後,Kubernetes 會将新的 PersistentVolume 對象綁定到 PersistentVolumeClaim,使其可以使用。

如果 fast-storage StorageClass 被标記為預設值,則不需要在 PersistentVolumeClaim 中包含 StorageClassName,它将被預設使用。

預配置 Volume

您可以通過手動建立一個 PersistentVolume 對象來展示現有 Volumes,進而在 Kubernetes 中暴露預先存在的 Volume。例如,暴露屬于 com.example.team/csi-driver 這個 CSI 插件的 existingVolumeName Volume:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-manually-created-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  csi:
    driver: com.example.team/csi-driver
    volumeHandle: existingVolumeName
    readOnly: false
           

附着和挂載

您可以在任何的 pod 或者 pod 的 template 中引用綁定到 CSI volume 上的 PersistentVolumeClaim。

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
    - name: my-frontend
      image: dockerfile/nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: my-csi-volume
  volumes:
    - name: my-csi-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-request-for-storage
           

當一個引用了 CSI Volume 的 pod 被排程時, Kubernetes 将針對外部 CSI 插件進行相應的操作,以確定特定的 Volume 被 attached、mounted, 并且能被 pod 中的容器使用。

ceph-csi

Ceph CSI 插件在支援 CSI 的 Container Orchestrator (CO) 和 Ceph 叢集之間實作接口。它們支援動态配置 Ceph 卷并将它們附加到工作負載。

對ceph存儲的RBD或cephFS分别提供了對應接口,本文主要介紹ceph-csi-rbd接口的安裝部署。

ceph-csi github

部署文檔參考:ceph-csi-rbd部署

注意:部署之前需要保證已經搭建好了ceph叢集

我們搭建好的ceph叢集資訊如下

"clusterID": "21217f8a-8597-4734-acf6-05e9251ce8ac",
"monitors": [
  "192.168.0.13:6789",
  "192.168.0.14:6789",
  "192.168.0.15:6789"
  ]
           

k8s部署

yaml檔案的配置模闆

建立namespace

kubectl create namespace ceph-csi-rbd
           

ceph配置

  • csi-config-map.yaml

    這裡需要把ceph叢集ID以及IP:Port加入到配置中
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
data:
  config.json: |-
    [
      {
        "clusterID": "21217f8a-8597-4734-acf6-05e9251ce8ac",
        "monitors": [
          "192.168.0.13:6789",
          "192.168.0.14:6789",
          "192.168.0.15:6789"
        ]
      }
    ]
metadata:
  name: ceph-csi-config
  namespace: ceph-csi-rbd
           
  • secret.yaml

    ceph叢集的賬号資訊
  • ceph-config.yaml

    ceph config
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
data:
  ceph.conf: |
    [global]
    auth_cluster_required = cephx
    auth_service_required = cephx
    auth_client_required = cephx
    # Workaround for http://tracker.ceph.com/issues/23446
    fuse_set_user_groups = false
    # ceph-fuse which uses libfuse2 by default has write buffer size of 2KiB
    # adding 'fuse_big_writes = true' option by default to override this limit
    # see https://github.com/ceph/ceph-csi/issues/1928
    fuse_big_writes = true
  # keyring is a required key and its value should be empty
  keyring: |
metadata:
  name: ceph-config
  namespace: ceph-csi-rbd
           
  • storageclass.yaml

    主要是配置clusterID與pool

    pool需要在ceph叢集中建立

    在ceph叢集中建立rbd存儲池的方法

    ceph osd pool create rbd-k8s 256 256
    ceph osd pool application enable rbd-k8s rbd
    ceph osd pool ls detail
    rbd ls rbd-k8s
               

安裝

Create CSIDriver object:

kubectl create -f deploy/csidriver.yaml -n ceph-csi-rbd
           

Deploy RBACs for sidecar containers and node plugins:

kubectl create -f deploy/csi-provisioner-rbac.yaml -n ceph-csi-rbd
kubectl create -f deploy/csi-nodeplugin-rbac.yaml -n ceph-csi-rbd
           

Deploy ConfigMap for CSI plugins:

kubectl create -f deploy/csi-config-map.yaml -n ceph-csi-rbd
           

Deploy Ceph configuration ConfigMap for CSI pods:

kubectl create -f deploy/ceph-config.yaml -n ceph-csi-rbd
           

Deploy CSI sidecar containers:

kubectl create -f deploy/csi-rbdplugin-provisioner.yaml -n ceph-csi-rbd
           

Deploy CSI driver:

kubectl create -f deploy/csi-rbdplugin.yaml -n ceph-csi-rbd
           

驗證

kubectl get all -n ceph-csi-rbd
NAME                                             READY   STATUS    RESTARTS        AGE
pod/csi-rbdplugin-2ndxj                          3/3     Running   0               5d3h
pod/csi-rbdplugin-6qgx6                          3/3     Running   0               5d3h
pod/csi-rbdplugin-cjqlx                          3/3     Running   0               5d3h
pod/csi-rbdplugin-h4l4c                          3/3     Running   0               5d3h
pod/csi-rbdplugin-provisioner-5fc5bb7dbc-6p49q   7/7     Running   0               5d3h
pod/csi-rbdplugin-provisioner-5fc5bb7dbc-jcp88   7/7     Running   2               5d3h
pod/csi-rbdplugin-xlbjp                          3/3     Running   3 (4d21h ago)   5d3h

NAME                                TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
service/csi-metrics-rbdplugin       ClusterIP   10.96.151.212   <none>        8080/TCP   5d3h
service/csi-rbdplugin-provisioner   ClusterIP   10.107.93.250   <none>        8080/TCP   5d3h

NAME                           DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
daemonset.apps/csi-rbdplugin   5         5         5       5            5           <none>          5d3h

NAME                                        READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/csi-rbdplugin-provisioner   2/2     2            2           5d3h

NAME                                                   DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/csi-rbdplugin-provisioner-5fc5bb7dbc   2         2         2       5d3h

           

說明安裝成功

參考:

1 https://www.cnblogs.com/LiuChang-blog/p/15694898.html

2 https://github.com/ceph/ceph-csi/blob/devel/examples/README.md#deploying-the-storage-class

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