CSI 接口¶
CSI 即 Container Storage Interfaces,容器存储接口。 目前,Kubernetes 中的存储子系统仍存在一些问题。 存储驱动程序代码在 Kubernetes 核心存储库中进行维护,这很难测试。Kubernetes 还需要授予存储供应商许可,便于将代码嵌入 Kubernetes 核心存储库。
CSI 旨在定义行业标准,该标准将使支持 CSI 的存储提供商能够在支持 CSI 的容器编排系统中使用。
下图描述了一种与 CSI 集成的高级 Kubernetes 原型。
- 引入了三个新的外部组件以解耦 Kubernetes 和存储提供程序逻辑
- 蓝色箭头表示针对 API 服务器进行调用的常规方法
- 红色箭头显示 gRPC 以针对 Volume Driver 进行调用
扩展 CSI 和 Kubernetes¶
为了实现在 Kubernetes 上扩展卷的功能,应该扩展几个组件,包括 CSI 规范、“in-tree” 卷插件、external-provisioner 和 external-attacher。
扩展 CSI 规范¶
最新的 CSI 0.2.0 仍未定义扩展卷的功能。应引入新的 3 个 RPC:RequiresFSResize
、 ControllerResizeVolume
和 NodeResizeVolume
。
service Controller {
rpc CreateVolume (CreateVolumeRequest)
returns (CreateVolumeResponse) {}
……
rpc RequiresFSResize (RequiresFSResizeRequest)
returns (RequiresFSResizeResponse) {}
rpc ControllerResizeVolume (ControllerResizeVolumeRequest)
returns (ControllerResizeVolumeResponse) {}
}
service Node {
rpc NodeStageVolume (NodeStageVolumeRequest)
returns (NodeStageVolumeResponse) {}
……
rpc NodeResizeVolume (NodeResizeVolumeRequest)
returns (NodeResizeVolumeResponse) {}
}
扩展 “In-Tree” 卷插件¶
除了扩展的 CSI 规范之外,Kubernetes 中的 csiPlugin
接口还应实现 expandablePlugin
。
csiPlugin
接口将扩展代表 ExpanderController
的 PersistentVolumeClaim
。
type ExpandableVolumePlugin interface {
VolumePlugin
ExpandVolumeDevice(spec Spec, newSize resource.Quantity, oldSize resource.Quantity) (resource.Quantity, error)
RequiresFSResize() bool
}
实现卷驱动程序¶
最后,为了抽象化实现的复杂性,应将单独的存储提供程序管理逻辑硬编码为以下功能,这些功能在 CSI 规范中已明确定义:
- CreateVolume
- DeleteVolume
- ControllerPublishVolume
- ControllerUnpublishVolume
- ValidateVolumeCapabilities
- ListVolumes
- GetCapacity
- ControllerGetCapabilities
- RequiresFSResize
- ControllerResizeVolume
展示¶
以具体的用户案例来演示此功能。
-
为 CSI 存储供应商创建存储类
-
在 Kubernetes 集群上部署包括存储供应商
csi-qcfsplugin
在内的 CSI 卷驱动 -
创建 PVC
qcfs-pvc
,它将由存储类csi-qcfs
动态配置 -
创建 MySQL 5.7 实例以使用 PVC
qcfs-pvc
- 为了反映完全相同的生产级别方案,实际上有两种不同类型的工作负载,包括:
- 批量插入使 MySQL 消耗更多的文件系统容量
- 浪涌查询请求
- 通过编辑 pvc
qcfs-pvc
配置动态扩展卷容量