Kubernetes使用Glusterfs做存储持久化

精选原创

文尔 2018-07-09 16:00:58 博主文章分类：Kubernetes ©著作权

文章标签 Kubernetes glusterfs kubernete 文章分类 运维

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者文尔的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

GlusterFS

GlusterFS是一个开源的横向扩展文件系统。这些示例提供有关如何允许容器使用GlusterFS卷的信息。

该示例假定您已经设置了GlusterFS服务器集群，并且已准备好在容器中使用正在运行的GlusterFS卷。

先决条件 Kubernetes集群已经搭建好。

Glusterfs集群的安装 环境介绍 OS系统：Centos 7.x Glusterfs两个节点：192.168.22.21，192.168.22.22

安装glusterfs 我们直接在物理机上使用yum安装，如果你选择在kubernetes上安装，请参考： https://github.com/gluster/gluster-kubernetes/blob/master/docs/setup-guide.md

# 先安装 gluster 源
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# yum install centos-release-gluster -y

# 安装 glusterfs 组件
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# yum install -y glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma glusterfs-geo-replication glusterfs-devel

##创建 glusterfs 目录
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# mkdir /opt/glusterd

# 修改 glusterd 目录
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# sed -i 's/var\/lib/opt/g' /etc/glusterfs/glusterd.vol

# 启动 glusterfs
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# systemctl start glusterd.service

# 设置开机启动
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# systemctl enable glusterd.service

#查看状态
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# systemctl status glusterd.service

配置 glusterfs

[root@k8s-glusterfs-01 ~]# vi /etc/hosts
192.168.22.21	k8s-glusterfs-01
192.168.22.22	k8s-glusterfs-02

 如果开启了防火墙则 开放端口
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 24007 -j ACCEPT

 创建存储目录
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# mkdir /opt/gfs_data

 添加节点到 集群 执行操作的本机不需要probe 本机
[root@k8s-master-01 ~]# gluster peer probe k8s-glusterfs-02


查看集群状态
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# gluster peer status
Number of Peers: 1

Hostname: k8s-glusterfs-02
Uuid: b80f012b-cbb6-469f-b302-0722c058ad45
State: Peer in Cluster (Connected)

配置 volume GlusterFS 几种volume 模式说明 1)、默认模式，既DHT, 也叫分布卷: 将文件已hash算法随机分布到一台服务器节点中存储。命令格式：gluster volume create test-volume server1:/exp1 server2:/exp2

2)、复制模式，既AFR, 创建volume 时带 replica x 数量: 将文件复制到 replica x 个节点中。命令格式：gluster volume create test-volume replica 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2

3)、条带模式，既Striped, 创建volume 时带 stripe x 数量：将文件切割成数据块，分别存储到 stripe x 个节点中 ( 类似raid 0 )。命令格式：gluster volume create test-volume stripe 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2

4)、分布式条带模式（组合型），最少需要4台服务器才能创建。创建volume 时 stripe 2 server = 4 个节点：是DHT 与 Striped 的组合型。命令格式：gluster volume create test-volume stripe 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2 server3:/exp3 server4:/exp4

5)、分布式复制模式（组合型）, 最少需要4台服务器才能创建。创建volume 时 replica 2 server = 4 个节点：是DHT 与 AFR 的组合型。命令格式：gluster volume create test-volume replica 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2　server3:/exp3 server4:/exp4

6)、条带复制卷模式（组合型）, 最少需要4台服务器才能创建。创建volume 时 stripe 2 replica 2 server = 4 个节点：是 Striped 与 AFR 的组合型。命令格式：gluster volume create test-volume stripe 2 replica 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2 server3:/exp3 server4:/exp4

7)、三种模式混合, 至少需要8台服务器才能创建。 stripe 2 replica 2 , 每4个节点组成一个组。命令格式：gluster volume create test-volume stripe 2 replica 2 transport tcp server1:/exp1 server2:/exp2 server3:/exp3 server4:/exp4 server5:/exp5 server6:/exp6 server7:/exp7 server8:/exp8

#创建GlusterFS磁盘： 
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# gluster volume create models replica 2 k8s-glusterfs-01:/opt/gfs_data  k8s-glusterfs-02:/opt/gfs_data force
volume create: models: success: please start the volume to access data

# 查看volume状态
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# gluster volume info
 
Volume Name: k8s-volume
Type: Distribute
Volume ID: 340d94ee-7c3d-451d-92c9-ad0e19d24b7d
Status: Created
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 1 x 2 = 2
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: k8s-glusterfs-01:/opt/gfs_data
Brick2: k8s-glusterfs-02:/opt/gfs_data
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on
performance.client-io-threads: off

启动volume

# gluster volume start k8s-volume

Glusterfs调优

 开启 指定 volume 的配额
 gluster volume quota k8s-volume enable

 限制 指定 volume 的配额
 gluster volume quota k8s-volume limit-usage / 1TB

 设置 cache 大小, 默认32MB
 gluster volume set k8s-volume performance.cache-size 4GB

 设置 io 线程, 太大会导致进程崩溃
 gluster volume set k8s-volume performance.io-thread-count 16

 设置 网络检测时间, 默认42s
 gluster volume set k8s-volume network.ping-timeout 10

 设置 写缓冲区的大小, 默认1M
 gluster volume set k8s-volume performance.write-behind-window-size 1024MB

客户端使用Glusterfs

物理机上使用Gluster的volume

[root@k8s-master-01 ~]# yum install -y glusterfs glusterfs-fuse
[root@k8s-master-01 ~]# mkdir -p /opt/gfsmnt
[root@k8s-master-01 ~]# mount -t glusterfs k8s-glusterfs-01:k8s-volume /opt/gfsmnt/

##df查看挂载状态：
[root@k8s-master-01 ~]# df -h |grep k8s-volume
k8s-glusterfs-01:k8s-volume   46G  1.6G   44G    4% /opt/gfsmnt

Kubernetes配置使用glusterfs：

官方文档对配置过程进行了介绍：https://github.com/kubernetes/examples/blob/master/staging/volumes/glusterfs/README.md

注：以下操作在kubernetes集群中任意一个可以执行kubectl的master上操作！

第一步在Kubernetes中创建GlusterFS端点定义 这是glusterfs-endpoints.json的片段：

"{
 "kind": "Endpoints",
 "apiVersion": "v1",
 "metadata": {
   "name": "glusterfs-cluster"
 },
 "subsets": [
   {
     "addresses": [
       {
         "ip": "192.168.22.21"
       }
     ],
     "ports": [
       {
         "port": 20
       }
     ]
   },
   {
     "addresses": [
       {
         "ip": "192.168.22.22"
       }
     ],
     "ports": [
       {
         "port": 20
       }
     ]
   }
 ]
}

备：该subsets字段应填充GlusterFS集群中节点的地址。可以在port字段中提供任何有效值（从1到65535）。

##创建端点：
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f  glusterfs-endpoints.json

##验证是否已成功创建端点
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get ep |grep glusterfs-cluster
glusterfs-cluster   192.168.22.21:20,192.168.22.22:20

配置 service 我们还需要为这些端点创建服务，以便它们能够持久存在。我们将在没有选择器的情况下添加此服务，以告知Kubernetes我们想要手动添加其端点

[root@k8s-master-01 ]# cat glusterfs-service.json
{
  "kind": "Service",
  "apiVersion": "v1",
  "metadata": {
    "name": "glusterfs-cluster"
  },
  "spec": {
    "ports": [
      {"port": 20}
    ]
  }
}

##创建服务

[root@k8s-master-01 ]# kubectl create -f  glusterfs-service.json

##查看service
[root@k8s-master-01 ]# kubectl get service | grep glusterfs-cluster
glusterfs-cluster   ClusterIP   10.68.114.26   <none>        20/TCP    6m

配置PersistentVolume(简称pv)

创建glusterfs-pv.yaml文件，指定storage容量和读写属性

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv001
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  glusterfs:
    endpoints: "glusterfs-cluster"
    path: "k8s-volume"
    readOnly: false

然后执行：

[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f glusterfs-pv.yaml
kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS  MODES   RECLAIM POLICY   STATUS    CLAIM            STORAGECLASS   REASON    AGE
pv001      10Gi             RWX         Retain       Bound

配置PersistentVolumeClaim(简称pvc) 创建glusterfs-pvc.yaml文件，指定请求资源大小

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc001
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

执行：

[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f glusterfs-pvc.yaml

[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pvc
NAME      STATUS    VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
pvc001    Bound     pv001     10Gi       RWX                           1h

部署应用挂载pvc 以创建nginx，把pvc挂载到容器内的/usr/share/nginx/html文件夹为例：

nginx_deployment.yaml文件如下

apiVersion: extensions/v1beta1 
kind: Deployment 
metadata: 
  name: nginx-dm
spec: 
  replicas: 2
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        name: nginx 
    spec: 
      containers: 
        - name: nginx 
          image: nginx
          ports: 
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - name: storage001
              mountPath: "/usr/share/nginx/html"
      volumes:
      - name: storage001
        persistentVolumeClaim:
          claimName: pvc001

执行：

[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f nginx_deployment.yaml

查看nginx是否部署成功 
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods
NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dm-5fbdb54795-77f7v     1/1       Running   0          1h
nginx-dm-5fbdb54795-rnqwd     1/1       Running   0          1h

查看挂载：
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl exec -it nginx-dm-5fbdb54795-77f7v  -- df -h |grep k8s-volume
192.168.22.21:k8s-volume   46G  1.6G   44G   4% /usr/share/nginx/html

创建文件：
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl exec -it nginx-dm-5fbdb54795-77f7v -- touch /usr/share/nginx/html/123.txt

查看文件属性：
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl exec -it nginx-dm-5fbdb54795-77f7v -- ls -lt  /usr/share/nginx/html/123.txt 
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul  9 06:25 /usr/share/nginx/html/123.txt

再回到glusterfs的服务器的数据目录/opt/gfs_data查看是否有123.txt文件

##192.168.22.21上查看：
[root@k8s-glusterfs-01 ~]# ls -lt /opt/gfs_data/
总用量 0
-rw-r--r-- 2 root root 0 7月   9 14:25 123.txt

##192.168.22.22上查看：
[root@k8s-glusterfs-02 ~]# ls -lt /opt/gfs_data/
总用量 0
-rw-r--r-- 2 root root 0 7月   9 14:25 123.txt

至此部署完成。