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storageclass详解

魏志标 2024-07-20 12:01:04

简介storageclass详解

storageclass概念

StorageClass作为对存储资源的抽象定义，对用户设置的PVC申请屏蔽后端存储的细节，一方面减少了用户对于存储资源细节的关注，另一方面减轻了管理员手工管理PV的工作，由系统自动完成PV的创建和绑定，实现动态的资源供应。基于StorageClass的动态资源供应模式将逐步成为云平台的标准存储管理模式。

storageclass定义

StorageClass 资源对象的定义主要包括：名称、后端存储的提供者 (provisioner）、后端存储的相关参数配置和回收策略（StorageClass的名称尤为重要，将在创建 PVC时引用，管理员应该准确命名具有不同存储特性的 StorageClass)。

注意：StorageClass 一旦被创建，则无法修改，如需更改，则只能删除原 StorageClass资源对象并重新创建。

如下为storageclass举例

apiVersion: storage.k8s.io/v1                               
kind: StorageClass                                          
metadata:                                                   
  name: nfs                                                 
annotations:                                                
    storageclass.beta.kubernetes.io/is-default-class="true"    ###设置为默认的存储类型                                                                       
provisioner: fuseim.pri/ifs    ####上述定义的provisioner 名称
parameters:                                                 
    type: nfs                                               
reclaimPolicy: Retain  ###删除；类型                  
allowVolumeExpansion: true     ####允许扩容                             
mountOptions:                                               
    - debug                                                 
volumeBindingMode: Immediate     ##pv和pvc绑定

参数解释如下：

存储提供者 (Provisioner)
描述存储资源的提供者，用于提供具体的PV资源，也可以将其看作后端存储驱动。

目前，Kubernetes内置支持的Provisioner包括：AWSElasticBlockStore、 AzureDisk 、 AzureFile、 Cinder ( OpenStack Block Storage ) Flocker GCEPersistentDisk、 GlusterFS、 Portworx Volume、 Quobyte Volumes、 RBD (Ceph Block Device)、 ScaleIO、 StorageOS、 VsphereVolume。

Kubernetes内置支持的Provisioner的命名都以“kubernetes.io/“开头，用户也可以使用自定义的后端存储提供者。以上例子中provisioner 名称为自定义fuseim.pri/ifs

资源回收策略 (Reclaim Policy)
通过动态资源供应模式创建的PV将继承在StorageClass资源对象上设置的回收策略，配置字段名称为“reclaimPolicy“，可以设置的选项包括Delete（删除）和 Retain(保留）。
如果StorageClass没有指定reclaimPolicy，则默认值为Delete。
对于管理员手工创建的仍被StorageClass管理的PV，将使用创建PV时设置的资源回收策略。
是否允许存储扩容 (Allow Volume Expansion)

allowVolumeExpansion: true
PV 可以被配置为允许扩容，当 StorageClass 资源对象的 allowVolumeExpansion字段被设置为true时，将允许用户通过编辑PVC的存储空间自动完成PV的扩容。

挂载选项 (Mount Options)

通过StorageClass资源对象的mountOptions字段，系统将为动态创建的PV设置挂载选项。
并不是所有PV类型都支持挂载选项，如果PV不支持但StorageClass 设置了该字段，则PV将会创建失败。另外，系统不会对挂载选项进行验证，如果设置了错误的选项，则容器在挂载存储时将直接失败。

存储绑定模式 (Volume Binding Mode)

StorageClass资源对象的volumeBindingMode字段设置用于控制何时将PVC与动态创建的PV绑定。
目前支持的绑定模式包括： Immediate 和 WaitForFirstConsumer。

Immediate:
存储绑定模式的默认值为 Immediate，表示当一个PersistentVolumeClaim (PVC)创建出来时，就动态创建PV并进行PVC与PV的绑定操作
WaitForFirstConsumer:
WaitForFirstConsumer绑定模式表示PVC与PV的绑定操作延迟到第一个使用 PVC的Pod创建出来时再进行。

系统将根据Pod的调度需求，在Pod所在的Node上创建PV，这些调度需求可以通过以下条件（不限于）进行设置:

Pod对资源的需求;
Node Selector;
Pod亲和性和反亲和性设置;
Taint和Toleration设置。

目前支持 WaitForFirstConsumer 绑定模式的存储卷包括：AWSElasticBlockStore、 AzureDisk、 GCEPersistentDisk.

另外,有些存储插件通过预先创建好的PV绑定支持WaitForFirstConsumer模式，比如AWSElasticBlockStore、 AzureDisk、 GCEPersistentDisk和Local.

在使用WaitForFirstConsumer模式的环境中，如果仍然希望基于特定拓扑信息（Topology）进行PV绑定操作，则在StorageClass的定义中还可以通过 allowedTopologies字段进行设置。

下面的例子通过matchLabelExpressions设置目标Node的标签选择条件 (zone=us-central1-a或 us-central1-b) PV将在满足这些条件的Node上允许创建：

allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
 - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone 
   vallues:
   - us-central1-a
   - us-central1-b

存储参数 (Parameters)
下面举常见存储提供商(Provisioner）提供的StorageClass存储参数示例（以AWSElasticBlockStore存储卷为例子）：

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1 
metadata:
    name: slow
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs 
parameters:
    type: io1
    iopsPerGB: "10"
    fsType: ext4

可以配置的参数如下（详细说明请参考AWSElasticBlockStore文档）：