Kubernetes GlusterFSベースの動的ストレージ管理StorageClass

18721 ワード
説明
最近、ステータスサービスを配備する必要があるため、クラウド環境のサポートがなく、cloud providerを通じてクラウドディスクEBSを呼び出すことができないため、nodeノードにglusterFS分布式ファイルストレージシステムを配備し、非構造化データストレージ、ピクチャ、大ファイルなどを提供する.
KubernetesではGlusterFSを永続化ストレージとして使用しており、storageClassの使用を提供するにはHeketiツールに依存する必要があります.Heketiはresetfulインタフェースを持つglusterfs管理プログラムで、kubernetesのStorageとして格納されているexternal provisionerです.「Heketiには、GlusterFSボリュームのライフサイクルを管理するRESTful管理インタフェースが用意されています.OpenStack Manila、Kubernetes、OpenShiftのようなクラウドサービスによって、GlusterFSボリュームとサポートされている永続性のタイプを動的に構成できます.Heketiは、クラスタ全体のbrick位置を自動的に特定し、brickとそのコピーを異なる障害ドメインに配置することを保証します.Heketiはetiはまた、単一のGlusterFSクラスタに限定されることなく、クラウドサービスがネットワークファイルストレージを提供することを可能にする任意の数のGlusterFSクラスタをサポートする.
heketi:RESTfulインタフェースに基づいてglusterfsを管理する機能を提供し、便利にクラスタ管理glusterfsのnode,device,volumeを作成することができる;k 8 sと結合して動的なPVを作成することができ、glusterfs記憶の動的管理機能を拡張することができる.主にglusterFS volumeの生命周期を管理するために用いられ、初期化時に裸ディスク(フォーマットされていない)設備を割り当てる.
注意事項
  • Glusterfsクライアントのインストール:各kubernetesクラスタのノードにはglusterfs-cli,glusterfs-fuseなどのgulsterfsクライアントをインストールする必要があります.主にnodeノードごとにvolumeをマウントするために使用されます.
  • カーネルモジュールのロード:各kubernetesクラスタのノードはmodprobe dm_thin_poolを実行し、カーネルモジュールをロードする.
  • 高可用性(少なくとも3つのノード):glusterfsクラスタを配備するために少なくともノードが必要であり、この3つのノードは各ノードに少なくとも1つの空きディスクが必要である.
    • インフラストラクチャの要件:
  • 実行中のKubernetesクラスタは、少なくとも3つのnodeノードがあり、各ノードには少なくとも1つの利用可能な裸のブロックデバイス(EBSボリュームやローカルディスクなど、フォーマットされていない)がある.
  • GlusterFSノードを実行するには、GlusterFS通信に対応するポートを開く必要があります(ファイアウォールが開いている場合は、これらの操作は必要ありません).各ノードで次のコマンド
    • を実行します.
    $ sudo iptables -N heketi
$ sudo iptables -A heketi -p tcp -m state --state NEW -m tcp --dport 24007 -j $ sudo ACCEPT
$ sudo iptables -A heketi -p tcp -m state --state NEW -m tcp --dport 24008 -j ACCEPT
$ sudo iptables -A heketi -p tcp -m state --state NEW -m tcp --dport 2222 -j ACCEPT
$ sudo iptables -A heketi -p tcp -m state --state NEW -m multiport --dports 49152:49251 -j ACCEPT
$ sudo service iptables save

    Heketiインストール
    Heketiはgolangによって作成され、直接静的コンパイルでバイナリを実行することもできます.yumインストールやdocker導入によって、主にdbファイルにcluster、node、device、volumeなどの情報が格納されます.
    #/bin/bash
wget -c https://github.com/heketi/heketi/releases/download/v8.0.0/heketi-v8.0.0.linux.amd64.tar.gz
tar xzf heketi-v8.0.0.linux.amd64.tar.gz
mkdir -pv /data/heketi/{bin,conf,data}
cp heketi/heketi.json /data/heketi/conf/
cp heketi/{heketi,heketi-cli} /data/heketi/bin/
mv heketi-v8.0.0.linux.amd64.tar.gz /tmp/

    ssh-keyの作成
    我々glusterFSはk 8 sクラスタの外に配置されているので、heketiはsshを通じてglusterFSを管理します.すべてのglusterFSノードに秘密鍵なしでログインする必要があります.
    $ sudo  ssh-keygen -f /data/heketi/conf/heketi_key -t rsa -N ''
#        GlusterFS  
$ sudo ssh-copy-id -i /data/heketi/conf/heketi_key.pub root@node1
$ ...

    プロファイルの変更
    リファレンスhttps://github.com/heketi/heketi/blob/master/client/cli/go/topology-sample.json 
    {
  "_port_comment": "Heketi Server Port Number",
  "port": "18080",

  "_use_auth": "Enable JWT authorization. Please enable for deployment",
  #     
  "use_auth": true,

  "_jwt": "Private keys for access",
  "jwt": {
    "_admin": "Admin has access to all APIs",
    # admin   key
    "admin": {
      "key": "adminkey"
    },
    "_user": "User only has access to /volumes endpoint",
    "user": {
      "key": "userkey"
    }
  },

  "_glusterfs_comment": "GlusterFS Configuration",
  "glusterfs": {
    "_executor_comment": [
      "Execute plugin. Possible choices: mock, ssh",
      "mock: This setting is used for testing and development.",
      "      It will not send commands to any node.",
      "ssh:  This setting will notify Heketi to ssh to the nodes.",
      "      It will need the values in sshexec to be configured.",
      "kubernetes: Communicate with GlusterFS containers over",
      "            Kubernetes exec api."
    ],
    #        ssh，   ssh     ，             ssh  ，  ssh-copy-id pub key    glusterfs    
    # heketi   ssh    glusterfs volume    。
    "executor": "ssh",

    "_sshexec_comment": "SSH username and private key file information",
    "sshexec": {
       # ssh-keygen   ，     glusterfs    
      "keyfile": "/data/heketi/conf/heketi_key",
      "user": "root",
      "port": "22",
      #      volume，heketi   fstab              。
      "fstab": "/etc/fstab"
    },

    "_kubeexec_comment": "Kubernetes configuration",
    "kubeexec": {
      "host" :"https://kubernetes.host:8443",
      "cert" : "/path/to/crt.file",
      "insecure": false,
      "user": "kubernetes username",
      "password": "password for kubernetes user",
      "namespace": "OpenShift project or Kubernetes namespace",
      "fstab": "Optional: Specify fstab file on node.  Default is /etc/fstab"
    },

    "_db_comment": "Database file name",
    #   heketi  db  
    "db": "/data/heketi/data/heketi.db",

    "_loglevel_comment": [
      "Set log level. Choices are:",
      "  none, critical, error, warning, info, debug",
      "Default is warning"
    ],
    "loglevel" : "debug"
  }
}

    注意:
  • 説明する必要があるのは、heketiには3種類のexecutorがあり、それぞれmock、ssh、kubernetesであり、テスト環境でmockを使用し、生産環境でsshを使用することを提案し、glusterfsが容器でkubernetesに配置された場合、kubernetesを使用する.ここではglusterfsとheketiを独立して配置し、sshを使用する.
  • dockerを使用して配備する場合は、/var/lib/heketi/mountsをコンテナにマウントする必要があります.heketiはこのディレクトリをgluster volumeのマウントポイントとします.
    • [root@k8s1 ~]# more /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sun Oct 15 15:19:00 2017
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=eb448abb-3012-4d8d-bcde-94434d586a31 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=63b64b3a-2961-4798-b7f1-cc97484ee49f /data                   ext4    defaults        1 1
/dev/mapper/vg_fd3a11426117508af77aa38e9565ce65-brick_4b7854340fa8ee78106b1b1446abf078 /var/lib/heketi/mounts/vg_fd3a11426117508af77aa38e9565ce65/brick_4b
7854340fa8ee78106b1b1446abf078 xfs rw,inode64,noatime,nouuid 1 2
/dev/mapper/vg_fd3a11426117508af77aa38e9565ce65-brick_1904166cdf0846ee649ccefe66ce1e50 /var/lib/heketi/mounts/vg_fd3a11426117508af77aa38e9565ce65/brick_19
04166cdf0846ee649ccefe66ce1e50 xfs rw,inode64,noatime,nouuid 1 2

    システム構成
    # cat /usr/lib/system/systemd/heketi.service
[Unit]
Description=RESTful based volume management framework for GlusterFS
Before=network-online.target
After=network-online.target
Documentation=https://github.com/heketi/heketi

[Service]
Type=simple
LimitNOFILE=65536
ExecStart=/data/heketi/bin/heketi --config=/data/heketi/conf/heketi.json
KillMode=process
Restart=on-failure
RestartSec=5
SuccessExitStatus=15
StandardOutput=syslog
StandardError=syslog

[Install]
WantedBy=multi-user.target

    heketiサービスの開始
    $ sudo systemctl start heketi
$sudo systemctl enable heketi
$sudo systemctl status heketi

    Heketi管理GlusterFS
    clusterの追加
    
$ sudo heketi-cli --user admin --server http://10.111.209.188:18080 --secret adminkey --json  cluster create
{"id":"d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4","nodes":[],"volumes":[],"block":true,"file":true,"blockvolumes":[]}

    3つのglusterfsノードをnodeとしてclusterに追加
    heketi認証をオンにしたので、heketi-cli操作を実行するたびに、認証フィールドを山積みにする必要があります.面倒ですが、ここで別名を作成して、関連操作を回避します.
    
$ sudo  alias heketi-cli='heketi-cli --server "[http://192.168.75.175:18080"](http://192.168.75.175:18080/) --user "admin" --secret "adminkey"'

    ノードの追加
    
$sudo heketi-cli --json node add --cluster "d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4" --management-host-name k8s1 --storage-host-name 10.111.209.188  --zone 1

$sudo heketi-cli --json node add --cluster "d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4" --management-host-name k8s1 --storage-host-name 10.111.209.189 --zone 1

$sudo heketi-cli --json node add --cluster "d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4" --management-host-name k8s3 --storage-host-name  10.111.209.190 --zone 1

    注意:heketi実行アカウントがrootでない場合は、sudo権限を保証する必要があります.
    デバイスの追加
    マシンはglusterの実行ユニットとしてのみ使用され、volumeはdeviceに基づいて作成されます.また、heketiは現在、ファイルシステムをサポートしていない裸のパーティションまたは裸のディスク(フォーマットされていない)を使用してdeviceに追加することをサポートしています.
    
# --node     id      node    ，            ，     ，                   `

$ sudo  heketi-cli  -json device add -name="/dev/vdc1" --node ``"2e4dc73fb2657586e7a9e64e39c8f01a"

$ sudo heketi-cli node list`

Id:2e4dc73fb2657586e7a9e64e39c8f01a     Cluster:d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4

Id:43a661a917c42dfe9b6659b8c9d848e9     Cluster:d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4

Id:ce5a9e2983d067051b6ccad0a4bd0988     Cluster:d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4

    本番構成
    以上のad-hocコマンドは、プロファイルを作成してインポートできます.
    
$ sudo  cat /data/heketi/conf/topology.json

{
    "clusters": [
        {
            "nodes": [
                {
                    "node": {
                        "hostnames": {
                            "manage": [
                                "k8s1"
                            ],
                            "storage": [
                                "10.111.209.188"
                            ]
                        },
                        "zone": 1
                    },
                    "devices": [
                        "/dev/vdc1"
                    ]
                },
                {
                    "node": {
                        "hostnames": {
                            "manage": [
                                "k8s2"
                            ],
                            "storage": [
                                "10.111.209.189"
                            ]
                        },
                        "zone": 1
                    },
                    "devices": [
                        "/dev/vdc1"
                    ]
                },
                {
                    "node": {
                        "hostnames": {
                            "manage": [
                                "k8s3"
                            ],
                            "storage": [
                                "10.111.209.190"
                            ]
                        },
                        "zone": 1
                    },
                    "devices": [
                        "/dev/vdc1"
                    ]
                }             
            ]
        }
    ]
}

    作成:
    
$ sudo heketi-cli  topology load --json topology.json

    volumeの追加
    ここではテストを行うだけで、実際に使用するとkubernetesが自動的にpvを作成します.
    サイズ3 G、コピー2のvolumeを作成
    
$ sudo  heketi-cli volume create --size 3 --replica 2

Name: vol_685f9aea1896f53f30a22a9d15de1680

Size: 3

Volume Id: 685f9aea1896f53f30a22a9d15de1680

Cluster Id: d102a74079dd79aceb3c70d6a7e8b7c4

Mount: 10.111.209.188:vol_685f9aea1896f53f30a22a9d15de1680

Mount Options: backup-volfile-servers=10.111.209.190,10.111.209.189

Block: false

Free Size: 0

Reserved Size: 0

Block Hosting Restriction: (none)

Block Volumes: []

Durability Type: replicate

Distributed+Replica: 2

    kubernetes storageclass構成
    storageclassの作成
    storageclass-glusterfs.yamlファイルを追加します.内容は次のとおりです.
    
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: heketi-secret
  namespace: default
data:
  # base64 encoded password. E.g.: echo -n "mypassword" | base64
  key: YWRtaW5rZXk=
type: kubernetes.io/glusterfs

---
apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1
kind: StorageClass
metadata:
  name: glusterfs
provisioner: kubernetes.io/glusterfs
allowVolumeExpansion: true
parameters:
  resturl: "http://10.111.209.188:18080"
  clusterid: "6fd6bf78b84315e12abcf8b6db6b1a40"
  restauthenabled: "true"
  restuser: "admin"
  #secretNamespace: "default"
  #secretName: "heketi-secret"
  restuserkey: "adminkey"
  gidMin: "40000"
  gidMax: "50000"
  volumetype: "replicate:2"
# kubectl apply -f glusterfs-storageclass.yml
secret/heketi-secret created
storageclass.storage.k8s.io/glusterfs created
# kubectl get sc
NAME                  PROVISIONER               AGE
glusterfs (default)   kubernetes.io/glusterfs   2m19s

    注意:
  • storageclass.beta.kubernetes.io/is-default-class:「true」#このstorageclassをdefault scとして表し、pvcを作成してscを指定しない場合、デフォルトでこのscを使用します.
  • reclaimPolicy:Retainは、pv回収ポリシーが保持されていることを示し、pvcを削除するとpvは削除されません.
    • 使用方法の詳細:https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/#glusterfs
    pvcの作成
    kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: glusterfs-mysql1
  namespace: default
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "glusterfs"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
      
# kubectl create -f glusterfs-pvc.yaml
persistentvolumeclaim/glusterfs-mysql1 created
# kubectl get pv,pvc
NAME                                                        CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                      STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/pvc-11aa48c5-fe0f-11e8-9803-00163e13b711   1Gi        RWX            Retain           Bound    default/glusterfs-mysql1   glusterfs               2m

NAME                                     STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/glusterfs-mysql1   Bound    pvc-11aa48c5-fe0f-11e8-9803-00163e13b711   1Gi        RWX            glusterfs      2m20s

    podを作成しpvcを使用
    ---
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: mysql
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        name: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: root123456
        ports:
          - containerPort: 3306
        volumeMounts:
        - name: gluster-mysql-data
          mountPath: "/var/lib/mysql"
      volumes:
        - name: gluster-mysql-data
          persistentVolumeClaim:
            claimName: glusterfs-mysql1
            
# kubectl create -f /etc/kubernetes/mysql-deployment.yaml
deployment.extensions/mysql created
# kubectl exec -it mysql-84786cf494-hb2ss -- df -PHT /var/lib/mysql
Filesystem                                          Type            Size  Used Avail Use% Mounted on
10.111.209.188:vol_426e62366141c789dac33f2e68dfb13b fuse.glusterfs  1.1G  266M  798M  25% /var/lib/mysql

    statefulsetの作成
    ---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nginx
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # has to match .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3 # by default is 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "glusterfs"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
# kubectl apply -f nginx-statefulset.yml
service/nginx created
statefulset.apps/nginx created


# kubectl get pod,pv,pvc
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-0    1/1     Running   0          116s
pod/nginx-1    1/1     Running   0          98s
pod/nginx-2    1/1     Running   0          91s

NAME                                                        CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                 STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/pvc-5ac3eba9-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            Retain           Bound    default/www-nginx-0   glusterfs               99s
persistentvolume/pvc-65f27519-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            Retain           Bound    default/www-nginx-1   glusterfs               93s
persistentvolume/pvc-69b31512-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            Retain           Bound    default/www-nginx-2   glusterfs               86s

NAME                                STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/www-nginx-0   Bound    pvc-5ac3eba9-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            glusterfs      116s
persistentvolumeclaim/www-nginx-1   Bound    pvc-65f27519-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            glusterfs      98s
persistentvolumeclaim/www-nginx-2   Bound    pvc-69b31512-fe12-11e8-a19e-00163e14b18f   1Gi        RWO            glusterfs      91s

    RECLAIM POLICY:Retainがテストされたことがわかります
  • pvcを削除すると、pv statusはReleased状態になり、削除されません
  • pvを削除し、heketi-cli volume listで表示すると、volumeは削除されません
    • kubernetes pvとgluster volumeが一致しない場合、heketiを使用してvolumeを統一的に管理できます.このドキュメントheketiとglusterfsは、kubernetesクラスタの外に配置されています.AWS EBSをサポートするディスクについては、EBS storageClass方式でglusterFS heketiをコンテナに配置して管理できます.参照https://github.com/gluster/gluster-kubernetes
    リファレンスドキュメント
  • https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/statefulset/
  • https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/storage-classes/#glusterfs
  • https://github.com/heketi/heketi/blob/master/docs/admin/readme.md
  • https://www.cnblogs.com/breezey/p/8849466.html
    • ssm統合エラー:{Dependency annotations:{@org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired(require)}
    自作PCにUbuntu 18.04 LSTをインストール & セットアップ (NVIDIAドライバ関係)