在 AWS 使用 Kubernetes 的持久化存储

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挂载 EBS 磁盘

　　在 AWS 中，我们可以将 EBS 磁盘挂载到 Kubernetes 的 Pod 中。由于 EBS 是云磁盘，所以就算 Pod 被调度到其它宿主机，也仍然可以访问 EBS 中的数据。
　　在挂载磁盘之前，需要先创建 EBS 磁盘：

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$ aws ec2 create-volume \
    --size 20 \
    --region ap-northeast-1 \
    --availability-zone ap-northeast-1b \
    --volume-type gp2
{
    "AvailabilityZone": "ap-northeast-1b",
    "Encrypted": false,
    "VolumeType": "gp2",
    "VolumeId": "vol-0988ae4c8ead9dece",
    "State": "creating",
    "Iops": 100,
    "SnapshotId": "",
    "CreateTime": "2018-01-12T07:16:01.002Z",
    "Size": 20
}

　　注意，如果 Kubernetes 集群是通过 kops 1.8.0 版本安装的，那么在挂载之前，需要先为磁盘打上标签，否则会挂载失败：

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$ export NAME=cluster.k8s.local      # 集群的名称
$ VOLUME_ID = vol-0988ae4c8ead9dece
$ aws ec2 create-tags \
    --resources ${VOLUME_ID} \
    --tags Key=KubernetesCluster,Value=${NAME}

　　挂载磁盘很简单，例如，我们可以将磁盘挂载到 Nginx Pod 的/data目录下：

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$ cat nginx-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.7.9
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
      - name: aws-ebs-volumes
        mountPath: /data
  volumes:
  - name: aws-ebs-volumes
    awsElasticBlockStore:
      volumeID: vol-0988ae4c8ead9dece
$ kubectl apply -f nginx-pod.yaml

　　通过这种方式挂载磁盘，有几个问题需要注意，首先，要保证 EBS 磁盘和 EC2 实例在同一个 AZ 里面，其次，EBS 磁盘只能挂载到一个 EC2 实例上。

自动管理 EBS 磁盘

　　上文介绍的挂载磁盘方式比较落后：

  • 每次挂载 EBS 磁盘之前，都需要手动创建 EBS 磁盘。
  • 当 Pod 被删除之后，还需要手动删除 EBS 磁盘。

　　更好的做法是使用 Kubernetes 提供的 StorageClass 和 PersistentVolumeClaim 来帮我们自动管理磁盘。其中，StorageClass 可以理解为存储模板，例如，我们可以定制一个叫做standard的模板，规定 EBS 磁盘类型为gp2，AZ 为ap-northeast-1b，回收策略为Delete：

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$ cat standard-storageclass.yaml
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: standard
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  type: gp2
  zone: ap-northeast-1b
reclaimPolicy: Delete       # 在删除 Pod 的同时，也删除 EBS 磁盘
$ kubectl apply -f standard-storageclass.yaml

　　回收策略除了可以是Delete之外，也可以是Retain，这表示当删除 PersistentVolumeClaim 时，仍然保留 EBS 磁盘。

　　有了模板之后，就可以根据这个模板，向 Kubernetes 申请磁盘。可以使用 PersistentVolumeClaim 向 Kubernetes 申请磁盘，例如，可以申请一个 20GB 的磁盘：

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$ cat nginx-pv-claim.yaml
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx-pv-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
  storageClassName: standard
$ kubectl apply -f nginx-pv-claim.yaml

　　执行这个命令之后，在 AWS 后台就会自动创建一个 20GB 的磁盘。接着就可以将磁盘挂载到 Pod 上：

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$ cat nginx-pv-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pv
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.7.9
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: nginx-pv-claim
      mountPath: /data
  volumes:
  - name: nginx-pv-claim
    persistentVolumeClaim:
      claimName: nginx-pv-claim
$ kubectl apply -f nginx-pv-pod.yaml

　　删除磁盘也很容易，在删除 Pod 之后，再删除 PersistentVolumeClaim 就可以了：

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$ kubectl delete -f nginx-pv-pod.yaml
pod "nginx-pv" deleted
$ kubectl delete -f nginx-pv-claim.yaml
persistentvolumeclaim "nginx-pv-claim" deleted

参考资料