文章目录
- 1. Volumes
- 2. PV & PVC
- 3. Storage Class
- 4. PV 挂载过程
- 5. CSI 插件
操作系统中有 Volume 和 Mount 的概念。
- Volume: 表示物理存储的逻辑抽象
- Mount：将外部存储挂载到系统、容器中。
为了解决容器的数据存储，Kubernetes 也引入 Volume 的概念。Kubernetes 将 Volume 存储分为了普通的非持久化 Volume 和持久化的 PersistentVolume 两类。
1. Volumes
普通非持久化 Volume 的目的主要是为了在 Pod 的容器之间共享存储资源，防止 Kubelet 重启容器时造成数据丢失，因此它们的生命周期与 Pod 相同。Pod 中容器的重启不影响 Volume 中的数据存储，只有在 Pod 销毁后 Volume 中的数据才会被删除。
Kubernetes 默认支持许多种类型的卷，比如 emptyDir，hostPath， configMap、secret downwardAPI 等作为 Volume 挂载到容器中。
下面看两个常用的类型：
- emptyDir类型： 临时的卷类型，当一个Pod被分配到一个 Node 时候被创建，生命周期只维持在该 Pod 依然运行在该节点上的这段时间。在两个容器共享一些临时文件的场景下，可以使用这种类型。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: k8s.gcr.io/test-webserver
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /cache
name: cache-volume
volumes:
- name: cache-volume
emptyDir: {}- hostPath类型：该卷类型会将宿主节点文件系统上的文件或者目录映射到Pod中。当Pod 需要访问一些宿主节点的数据的场景下可以使用。 Pod 被删除后 Host 上的文件依然存在，当新的 Pod 被调度到节点上挂载 Volume 后会看到对应 path 中的文件。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-webserver
spec:
containers:
- name: test-webserver
image: k8s.gcr.io/test-webserver:latest
volumeMounts:
- mountPath: /var/local/aaa
name: mydir
- mountPath: /var/local/aaa/1.txt
name: myfile
volumes:
- name: mydir
hostPath:
# Ensure the file directory is created.
path: /var/local/aaa
type: DirectoryOrCreate
- name: myfile
hostPath:
path: /var/local/aaa/1.txt
type: FileOrCreate
图片来自 《Kubernetes In Action》
2. PV & PVC
除了临时性的存储以及共享文件外，我们还需要持久化的存储，无论 Pod 如何被调度，数据始终是一致的。比如我们在 Kubernetes 部署 MySQL 、MongoDB 等服务，任何时候看到的数据都应该是一样的。另外存储媒介是一个底层的实现，Pod 不应该关心具体的底层存储类型。因此为了实现持久化存储并使得底层存储与 Pod 解耦，Kuberetes 提出了 Persistent Volume（持久卷） 的概念，而 Pod 对存储资源的需求则被抽象为了 PersistentVolumeClaim（持久卷声明）。
- Persistent Volume：由集群管理员提供的集群存储声明，和普通的 Volume 没有本质的不同，只是其生命周期独立于任何使用 PV 的 Pod。
- PersistentVolumeClaim：由用户（开发人员）提供的存储请求声明。
这样在实际使用时，集群可以预先创建一批 PV 提供存储，而用户则只需要创建 PVC 提出自己的存储需求就行了。Kubernetes 会自动将 PVC 与 PV 进行绑定，在将 PVC 挂载到 Pod 中去，就可以进行数据的读写了。
图片来自《Kubernetes in Action》
下面是 PV 和 PVC 是使用示例：
创建 PV
下面是分别使用本地磁盘和 NFS 作为底层存储的 PV 示例：
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: task-pv-volume
labels:
type: local
spec:
storageClassName: manual
volumeMode: Filesystem
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
capacity:
storage: 10Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
hostPath:
path: "/mnt/data"
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfs
spec:
capacity:
storage: 1Mi
accessModes:
- ReadWriteMany
nfs:
server: nfs-server.default.svc.cluster.local
path: "/"
mountOptions:
- nfsvers=4.2- accessModes: 访问权限
- ReadWriteOnce 允许单个节点对 PV 进行读写操作
- ReadOnlyMany 允许多个节点执行只读操作
- ReadWriteMany 允许多个节点进行读写操作
- capacity: 持久卷的容量大小
- volumeMode： 持久卷模式 ，默认为 Filesystem，表示在挂载进 Pod 时如果卷存储设备为空会创建完整的文件系统目录。从 1.18 开始支持 Block 选项，表示卷作为原始的块设备，不会创建文件系统目录。此时 Pod 应用需要知道如何处理原始块设备。
- persistentVolumeReclaimPolicy：回收策略
- Retain：PVC 删除后 PV 保留数据，PV 对其他 PVC 不可用。
- Delete： PVC 删除后 PV 删除 PV 以及 PV 存储的数据。
- Recycle：删除数据并对其他 PVC 可用，已弃用。
创建 PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: task-pv-claim
spec:
storageClassName: manual
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 3GiPVC 可以通过 storageClassName、accessModes、volumeMode 以及存储容量大小来选择符合条件的 PV，同时还可以通过标签和 Key 来选择执行 PV 的选择范围。
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: myclaim
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
volumeMode: Filesystem
resources:
requests:
storage: 8Gi
storageClassName: slow
selector:
matchLabels:
release: "stable"
matchExpressions:
- {key: environment, operator: In, values: [dev]}Pod 挂载 PVC 作为存储
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: task-pv-pod
spec:
volumes:
- name: task-pv-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: task-pv-claim
containers:
- name: task-pv-container
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: "http-server"
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/share/nginx/html"
name: task-pv-storage下面是 PV 是使用过程中的生命周期：
阶段 | |
Provisioning | 卷资源在供给阶段，有两种方式，管理员手动生成或者系统根据PVC需求动态分配 |
Binding | 通过手动分配或者动态分配的方式，系统为一个PCV找到和合适的实际PV，则将两者双向绑定起来。 |
Using | 用户实际使用资源时的阶段。也就是在 Pod中像 volume一样使用pvc。 |
Protecting | 1. 有活跃的 Pod 正在使用卷时，如果删除PVC会进入这个阶段，此时会延迟删除 PVC 只到没有使用了。2. 如果删除了有绑定 PVC 的PV，也会进入该阶段，会等到 PV 和PVC 解开绑定后，才会删除PVC。 |
Reclaiming | 当用户不再需要 PV 资源了，删除PVC后，卷会进入这个阶段，根据定义PV会有两种处理方式：保留，用来维持卷，提供时间给到手动清理上面的数据删除， PV会被直接删除，包括里面的数据回收，（回收模式已经不再推荐使用） |
3. Storage Class
上面提到 PV 是由集群管理员预先创建的，属于静态处理。这里会有两个问题：
- 创建不及时：集群管理员无法及时预知所有的存储需求，一旦 PVC 创建 Pod 部署后没有 PV 可用，会导致 Pod 运行出错。
- 需求不匹配：比如管理员预先创建了 5G 大小的 PV，但此时 Pod 的 PVC 只需要 3G，此时如果绑定会造成 2G 的空间浪费。
于此同时，对于 PV 中数据的处理方式也不够灵活，除了保留、删除外其实还可以有更细化的处理，比如删除到回收站，保留一段时间后在删除，这些可能都需要管理员对 PV 的底层存储进行手动操作。
因此为了及时、灵活的分配与管理存储资源，Kubernetes 引入了动态存储分配的方式，其提供了 StorageClass 的资源对象，相当于 PV 的模板，该对象基于一个存储的提供者（Provisioner），比如 NFS，AWS S3 等，当用户需要存储资源时，只需要创建对应的 PVC 并指定 StorageClass，Pod 在创建完成需要使用存储资源时，StorageClass 就会根据需要自动的创建 PV 并绑定 PVC。
图片来自《Kubernetes in Action》
下面是一个使用 aws-ebs 作为 provisioner 的示例：
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: standard
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
type: gp2
reclaimPolicy: Retain
allowVolumeExpansion: true
mountOptions:
- debug
volumeBindingMode: Immediate这样在创建 PVC 只需要指定该 StorageClass 就可以了
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: task-pv-claim
spec:
storageClassName: standard
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 3Gi另外可以根据需要实现创建不同的 StorageClass，比如下面使用 gce-pd 的 provisioner 创建的两个 StorageClass：使用标准存储的 slow 和使用 SSD 存储的 fast。在创建 PVC 时就可以根据性能需要选择合适的 StorageClass。这样对存储资源的分配和使用就实现了按需灵活分配的目的，除此之外，还可以在 provisioner 里添加处理代码来管理数据的保存、删除，实现更加灵活的管理。Kubernetes官方已经明确建议废弃Recycle策略，如有这类需求，应由Dynamic Provisioning去实现。
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: slow
provisioner: kubernetes.io/gce-pd
parameters:
type: pd-standard
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: fast
provisioner: kubernetes.io/gce-pd
parameters:
type: pd-ssd
--
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: claim1
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
storageClassName: fast
resources:
requests:
storage: 30Gi4. PV 挂载过程
PV 持久化存储大多数时都是依赖一个远程存储服务，比如 NFS、AWS S3 等远程存储。类比操作系统中的引入存储设备的流程，首先我们需要准备好存储设备，然后将其作为块设备附加到系统中，最后挂载到文件系统后，就可以进行读写操作了。Kubernetes 中的操作也是类似的流程：
- 准备操作（Provision）：由各个存储插件准备好自己的存储空间，相当于给 Kuberetes 准备一块磁盘。
- 附加操作（Attach）: Pod 调度完成后，在对应宿主机的添加存储块，将远程存储添加到本地存储，相当于将磁盘添加到 Kubernetes。。比如使用 GCE Disk 服务，此时需要 kubelet 调用 GCE Disk 的 API 将远程存储添加到宿主机。
- 挂载操作（Mount）：存储块添加完成后，Kuberetes 会格式化目录并将块挂载到宿主机的挂载点，这样在 Pod 中挂载卷时，写入到对应目录的数据就会写到远程存储中去。卷目录一般是
/var/lib/kubelet/pods/<Pod的ID>/volumes/kubernetes.io~<Volume类型>/<Volume名字>。
比如使用 EaseMesh 时 Control Plane 的 Pod 有三个卷，其中一个为持久卷，则在 Pod 的宿主机上述目录下就能找到对应卷的目录和数据。
node:➜ ~ |>kubectl get pods -n easemesh -o wide [~]
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
easemesh-control-plane-1 1/1 Running 0 2d19h 10.233.67.90 node <none> <none>
node:➜ ~ |>kubectl describe pod easemesh-control-plane-1 -n easemesh [~]
Name: easemesh-control-plane-1
...
Volumes:
easegress-control-plane-pv:
Type: PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
ClaimName: easegress-control-plane-pv-easemesh-control-plane-1
ReadOnly: false
easemesh-cluster-cm:
Type: ConfigMap (a volume populated by a ConfigMap)
Name: easemesh-cluster-cm
Optional: false
default-token-tcdjd:
Type: Secret (a volume populated by a Secret)
SecretName: default-token-tcdjd
Optional: false现在基于 PodId 和 VolumeName 查看下宿主机的挂载目录，就会有对应的文件
node:➜ ~ |>sudo ls -l /var/lib/kubelet/pods/1e2cfc60-493e-4bd3-804b-695e7c0af24f/volumes/ [~]
total 12
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 8 12:45 kubernetes.io~configmap
drwxr-x--- 3 root root 4096 Dec 8 12:45 kubernetes.io~local-volume
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 8 12:45 kubernetes.io~secret
node:➜ ~ |>sudo ls -l /var/lib/kubelet/pods/1e2cfc60-493e-4bd3-804b-695e7c0af24f/volumes/kubernetes.io~configmap [~]
total 4
drwxrwxrwx 3 root root 4096 Dec 8 12:45 easemesh-cluster-cm
node:➜ ~ |>sudo ls -l /var/lib/kubelet/pods/1e2cfc60-493e-4bd3-804b-695e7c0af24f/volumes/kubernetes.io~local-volume [~]
total 4
drwxr-xr-x 5 ubuntu ubuntu 4096 Jun 23 06:59 easemesh-storage-pv-3
node:➜ ~ |>sudo ls -l /var/lib/kubelet/pods/1e2cfc60-493e-4bd3-804b-695e7c0af24f/volumes/kubernetes.io~local-volume/easemesh-storage-pv-3 [~]
total 12
drwx------ 3 root root 4096 Dec 8 12:45 data
drwx------ 2 root root 4096 Jun 23 07:00 log
drwx------ 2 root root 4096 Dec 8 12:45 member可以看到在持久卷对应的目录下有数据、日志等目录，而这些就是我们持久卷存储中的数据。我们用的宿主机磁盘的 /volumes/easemesh-storage 作为存储，因此在该目录下也会看到相同的文件：
node:➜ /volumes |>kubectl describe pv easemesh-storage-pv-3 [/volumes]
Name: easemesh-storage-pv-3
Labels: <none>
Annotations: pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection]
StorageClass: easemesh-storage
Status: Bound
Claim: easemesh/easegress-control-plane-pv-easemesh-control-plane-1
Reclaim Policy: Delete
Access Modes: RWO
VolumeMode: Filesystem
Capacity: 4Gi
Node Affinity:
Required Terms:
Term 0: kubernetes.io/hostname in [node4]
Message:
Source:
Type: LocalVolume (a persistent volume backed by local storage on a node)
Path: /volumes/easemesh-storage
Events: <none>
node:➜ /volumes |>ls -l /volumes/easemesh-storage [/volumes]
total 12
drwx------ 3 root root 4096 Dec 8 12:45 data
drwx------ 2 root root 4096 Jun 23 07:00 log
drwx------ 2 root root 4096 Dec 8 12:45 member以上步骤是由 Kubernetes 的 PersistentVolume Controller、Attach/Detach Controller 控制器以及 Kubelet 中的 Volume Manager 来实现。
- PersistentVolume Controller：执行控制循环，保证所有绑定的 PV 都是可用的以及所有的 PVC 都能与合适的 PV 绑定。在执行拟合的过程中，Controller 会根据需要调用存储驱动插件的 Provision/Delete 接口进行操作。
- Attach/Detach Controller：在 PV 与 PVC 绑定， Pod 被调度到某个节点后，执行 Attach 操作，将远程存储添加到宿主机 Attact 都对应的节点。
- Volume Manager: 这是一个单独的 gorouting，独立于 kubelet 的主循环，执行具体的 Mount 操作，格式化磁盘并将设备挂载到宿主机目录。
而上述操作完成后，在 Pod 部署创建容器时，Kubelet 就会在启动容器时将我们已挂载的宿主机目录在挂载进容器中去，相当于执行如下命令：
$ docker run -v /var/lib/kubelet/pods/<Pod的ID>/volumes/kubernetes.io~<Volume类型>/<Volume名字>:/<容器内的目标目录> ......以上就是 PV 挂载过程的简要概述，当然有挂载就有卸载的操作，以上三步分别对应有 Delete、Detach、Unmount 的相反操作，这里就不做赘述了。
5. CSI 插件
除了内置的插件，Kubernetes 还提供了扩展机制来实现自己的存储插件，早期的扩展方式是通过 FlexVolume 实现，在 1.23 版本已经被废弃，目前主要是通过 CSI（Container Storage Interface，容器存储接口）来实现，当前 Kubernetes 中内置的存储插件也在进行 CSI 改造，最终会将内置的插件从 Kubernetes 核心中移植出去。
上面提到的 PV 挂载过程，在没有 CSI 之前其 Provision、Attach、Mount 等操作最终都是通过 Kubernetes 内置的 Volume 插件完成的。
图片来自
https://medium.com/google-cloud/understanding-the-container-storage-interface-csi-ddbeb966a3b
Kubernetes 早期内置了非常多的 Volume 插件，为其广泛推广发挥了重要的作用，但也随之引入了如下问题：
- 更新不及时：插件内置在 Kubernetes 中，导致第三方存储厂商的发布节奏必须和 Kubernetes 保持一致。。
- 代码不可控：很多插件都是由第三方存储厂商提供的可执行命令，将其和 Kubernetes 核心代码放一起会引发可靠性和安全性问题。
因此 Kubernetes 从 1.14 版本开始了内置插件的外迁工作。和之前看到 CNI 网络接口旨在提供移一致的容器网络操作一样，CSI 则是对所有的容器编排系统，比如 Kubernetes、Docker swarm 提供一致的存储访问接口，第三方存储插件只需要按照 CSI 实现对应的接口实现就可以满足所有系统的需要。
图片来自
https://medium.com/google-cloud/understanding-the-container-storage-interface-csi-ddbeb966a3b
使用了 CSI 插件后 Kuberetes 存储架构如下：
图片来自https://medium.com/google-cloud/understanding-the-container-storage-interface-csi-ddbeb966a3b
CSI 的内容主要包括两部分：
容器系统的相关操作
比如存储插件的注册移除操作以及与存储插件通信实现各种对 Volume 的管理，比如调用第三方存储插件进行 Volume 的创建、删除、扩缩容、查询监控信息等。主要抱包含下面一些组件：
- Driver Register：将会被Node Driver Register所取代，负责注册第三方插件。插件注册进 kubelet 后就可以通过 gRPC 与插件进行通信了。
- External Provisioner：调用第三方插件的接口来完成数据卷的创建与删除操作。
- External Attacher：调用第三方插件的接口来完成数据卷的挂载和操作。
- External Resizer：调用第三方插件来完成数据卷的扩容操作。
- External Snapshotter：调用第三方插件来完成快照的创建和删除操作。
- External Health Monitor：调用第三方插件来提供度量监控数据功能。
这部分功能虽然从 Kubernetes 核心代码剥离了出来，但依然由 Kubernetes 官方维护。
第三方插件的具体操作
需要由云存储厂商实现来执行具体的操作。比如我们上面提到的 Provision、Attach、Mount 操作。这里主要包含三个服务：
- CSI Identity：用于对外暴露插件的基本信息，比如插件版本号、插件所支持的CSI规范版本、是否支持存储卷创建及删除功能、是否支持存储卷挂载功能，等等。另外还可以用于检查插件的健康状态，开发者可以通过实现 Probe 接口对外提供存储的健康度量信息。
// IdentityServer is the server API for Identity service.
type IdentityServer interface {
// return the version and name of the plugin
GetPluginInfo(context.Context, *GetPluginInfoRequest) (*GetPluginInfoResponse, error)
// reports whether the plugin has the ability of serving the Controller interface
GetPluginCapabilities(context.Context, *GetPluginCapabilitiesRequest) (*GetPluginCapabilitiesResponse, error)
// called by the CO just to check whether the plugin is running or not
Probe(context.Context, *ProbeRequest) (*ProbeResponse, error)
}- CSI Controller：提供各种对存储系统也就是 Volume 的管理控制接口，其实就是上面提到的准备和 Attach 阶段。比如譬如准备和移除存储（Provision、Delete操作）、附加与分离存储（Attach、Detach操作）、对存储进行快照等。存储插件并不一定要实现这个接口的所有方法，对于存储本身就不支持的功能，可以在CSI Identity 服务中声明为不提供。
// ControllerServer is the server API for Controller service.
type ControllerServer interface {
// // provisions a volume
CreateVolume(context.Context, *CreateVolumeRequest) (*CreateVolumeResponse, error)
DeleteVolume(context.Context, *DeleteVolumeRequest) (*DeleteVolumeResponse, error)
ControllerPublishVolume(context.Context, *ControllerPublishVolumeRequest) (*ControllerPublishVolumeResponse, error)
ControllerUnpublishVolume(context.Context, *ControllerUnpublishVolumeRequest) (*ControllerUnpublishVolumeResponse, error)
ValidateVolumeCapabilities(context.Context, *ValidateVolumeCapabilitiesRequest) (*ValidateVolumeCapabilitiesResponse, error)
ListVolumes(context.Context, *ListVolumesRequest) (*ListVolumesResponse, error)
GetCapacity(context.Context, *GetCapacityRequest) (*GetCapacityResponse, error)
ControllerGetCapabilities(context.Context, *ControllerGetCapabilitiesRequest) (*ControllerGetCapabilitiesResponse, error)
CreateSnapshot(context.Context, *CreateSnapshotRequest) (*CreateSnapshotResponse, error)
DeleteSnapshot(context.Context, *DeleteSnapshotRequest) (*DeleteSnapshotResponse, error)
ListSnapshots(context.Context, *ListSnapshotsRequest) (*ListSnapshotsResponse, error)
ControllerExpandVolume(context.Context, *ControllerExpandVolumeRequest) (*ControllerExpandVolumeResponse, error)
}- CSI Node 服务：Controller 中定义的功能都不是在宿主机层面操作的，这部分操作由 CSI Node 服务实现，也就是上面提到的 mount 阶段。其在集群节点层面执行具体操作，比如将 Volume 分区和格式化、将存储卷挂载到指定目录上或者将存储卷从指定目录上卸载等。
// NodeServer is the server API for Node service.
type NodeServer interface {
// temporarily mount the volume to a staging path
NodeStageVolume(context.Context, *NodeStageVolumeRequest) (*NodeStageVolumeResponse, error)
// unmount the volume from staging path
NodeUnstageVolume(context.Context, *NodeUnstageVolumeRequest) (*NodeUnstageVolumeResponse, error)
// mount the volume from staging to target path
NodePublishVolume(context.Context, *NodePublishVolumeRequest) (*NodePublishVolumeResponse, error)
// unmount the volume from staging path
NodeUnpublishVolume(context.Context, *NodeUnpublishVolumeRequest) (*NodeUnpublishVolumeResponse, error)
… …
// returns the capabilities of the Node plugin
NodeGetCapabilities(context.Context, *NodeGetCapabilitiesRequest) (*NodeGetCapabilitiesResponse, error)
// return the info of the node
NodeGetInfo(context.Context, *NodeGetInfoRequest) (*NodeGetInfoResponse, error)
}而对于 CSI 插件的编写，其实就是实现上面的三个接口，下面看一个比较简单的 csi-s3 插件的例子，项目目录结构如下：
csi-s3
├── cmd
│ └── s3driver
│ ├── Dockerfile
│ ├── Dockerfile.full
│ └── main.go
├── pkg
│ ├── driver
│ │ ├── controllerserver.go
│ │ ├── driver.go
│ │ ├── driver_suite_test.go
│ │ ├── driver_test.go
│ │ ├── identityserver.go
│ │ └── nodeserver.go
│ ├── mounter
│ │ ├── goofys.go
│ │ ├── mounter.go
│ │ ├── rclone.go
│ │ ├── s3backer.go
│ │ └── s3fs.go
│ └── s3
│ └── client.go在 pkg/driver 目录下有三个文件：
- identityserver.go 代表 CSI Identity 服务，提供了 CSI 插件的基本信息，Probe 探针接口等。
- controllerserver.go 代表 CSI Controller 服务，定义了操作 Volume 的相关操作。下面是 CSI 中完整的接口列表，cis-s3 只实现了其中一部分：
// s3 插件的 controller 实现
type controllerServer struct {
*csicommon.DefaultControllerServer
}
func (cs *controllerServer) CreateVolume(ctx context.Context, req *csi.CreateVolumeRequest) (*csi.CreateVolumeResponse, error) {
// 调用 S3 api 创建存储卷
params := req.GetParameters()
capacityBytes := int64(req.GetCapacityRange().GetRequiredBytes())
mounterType := params[mounter.TypeKey]
volumeID := sanitizeVolumeID(req.GetName())
bucketName := volumeID
prefix := ""
client, err := s3.NewClientFromSecret(req.GetSecrets())
if err = client.CreateBucket(bucketName); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("failed to create bucket %s: %v", bucketName, err)
}
return &csi.CreateVolumeResponse{
Volume: &csi.Volume{
VolumeId: volumeID,
CapacityBytes: capacityBytes,
VolumeContext: req.GetParameters(),
},
}, nil
}
func (cs *controllerServer) DeleteVolume(ctx context.Context, req *csi.DeleteVolumeRequest) (*csi.DeleteVolumeResponse, error) {
...
}
...- nodeserver.go 代表CSI Node 服务，定义了在宿主机挂载 Volume 的操作，其实现了 CSI 中 NodeServer 的接口。下面是接口列表，我们提到在 Mount 阶段需要将远程存储作为块设备添加都节点并挂载到对应目录，这两步就是通过 NodeStageVolume 和 NodePublishVolume 实现的。
三个服务都是通过 gRPC 与 Kubernetes 进行通信的，下面是服务的启动代码，这里定义了 Driver 的版本信息和插件名，CSI 插件要求名字遵守 反向 DNS 格式。
var (
vendorVersion = "v1.2.0-rc.1"
driverName = "ch.ctrox.csi.s3-driver"
)
// New initializes the driver
func New(nodeID string, endpoint string) (*driver, error) {
d := csicommon.NewCSIDriver(driverName, vendorVersion, nodeID)
if d == nil {
glog.Fatalln("Failed to initialize CSI Driver.")
}
s3Driver := &driver{
endpoint: endpoint,
driver: d,
}
return s3Driver, nil
}
func (s3 *driver) newIdentityServer(d *csicommon.CSIDriver) *identityServer {
return &identityServer{
DefaultIdentityServer: csicommon.NewDefaultIdentityServer(d),
}
}
func (s3 *driver) newControllerServer(d *csicommon.CSIDriver) *controllerServer {
return &controllerServer{
DefaultControllerServer: csicommon.NewDefaultControllerServer(d),
}
}
func (s3 *driver) newNodeServer(d *csicommon.CSIDriver) *nodeServer {
return &nodeServer{
DefaultNodeServer: csicommon.NewDefaultNodeServer(d),
}
}
func (s3 *driver) Run() {
......
// Create GRPC servers
s3.ids = s3.newIdentityServer(s3.driver)
s3.ns = s3.newNodeServer(s3.driver)
s3.cs = s3.newControllerServer(s3.driver)
s := csicommon.NewNonBlockingGRPCServer()
s.Start(s3.endpoint, s3.ids, s3.cs, s3.ns)
s.Wait()
}以上是 csi-c3 的简单示例，在将该插件部署到我们的 Kuberetes 后就可以用该插件作为提供商来动态创建 PV 了。对于 CSI 的部署有一些部署原则：
- CSI Node 服务需要与宿主机节点进行交互，因此需要通过 DaemonSet 在每个节点都启动插件来与 Kubelet 通信。
- 通过 StatefulSet 在任意节点启动一个 CSI 插件已提供 CSI Controller 服务。这样可以保证 CSI 服务的稳定性和正确性。
将 CSI 插件部署后就可以使用 StorageClass 和 PVC 了，示例如下：
部署 CSI
$ kubectl create -f provisioner.yaml
kubectl create -f attacher.yaml
kubectl create -f csi-s3.yaml
serviceaccount/csi-provisioner-sa created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/external-provisioner-runner created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/csi-provisioner-role created
service/csi-provisioner-s3 created
statefulset.apps/csi-provisioner-s3 created
serviceaccount/csi-attacher-sa created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/external-attacher-runner created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/csi-attacher-role created
service/csi-attacher-s3 created
statefulset.apps/csi-attacher-s3 created
serviceaccount/csi-s3 created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/csi-s3 created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/csi-s3 created
daemonset.apps/csi-s3 created使用 CSI
---
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
name: csi-s3
provisioner: ch.ctrox.csi.s3-driver
parameters:
# specify which mounter to use
# can be set to rclone, s3fs, goofys or s3backer
mounter: rclone
# to use an existing bucket, specify it here:
# bucket: some-existing-bucket
csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-name: csi-s3-secret
csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-namespace: kube-system
csi.storage.k8s.io/controller-publish-secret-name: csi-s3-secret
csi.storage.k8s.io/controller-publish-secret-namespace: kube-system
csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-name: csi-s3-secret
csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-namespace: kube-system
csi.storage.k8s.io/node-publish-secret-name: csi-s3-secret
csi.storage.k8s.io/node-publish-secret-namespace: kube-system
--
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: csi-s3-pvc
namespace: default
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 5Gi
storageClassName: csi-s3
--
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: csi-s3-test-nginx
namespace: default
spec:
containers:
- name: csi-s3-test-nginx
image: nginx
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/www/html
name: webroot
volumes:
- name: webroot
persistentVolumeClaim:
claimName: csi-s3-pvc
readOnly: false
