K8S的StorageClass實戰(NFS)

程式設計師欣宸發表於2022-12-15
K8SNFS

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關於StorageClass

在K8S環境，當pod需要儲存空間時，StorageClass比PV更靈活和方便，官方文件地址：https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/
在這裡插入圖片描述

本次實戰

本次實戰的目標是快速建立NFS型別的StorageClass，並驗證該StorageClass正常可用，全文由以下部分組成：

  1. 建立StorageClass；
  2. 通過helm下載tomcat的chart；
  3. 修改chart，讓tomcat使用剛才建立的StorageClass；
  4. 在NFS服務端檢查資料夾已正常寫入；

環境資訊和準備工作

以下是建立StorageClass必備的環境資訊：

  1. Kubernetes：1.15
  2. Kubernetes宿主機：CentOS Linux release 7.7.1908
  3. NFS服務：IP地址192.168.50.135，資料夾/volume1/nfs-storageclass-test

參考文章

如果您想了解Kubernetes和NFS搭建的更多資訊，請參考：

  1. 《kubespray2.11安裝kubernetes1.15》
  2. 《Ubuntu16環境安裝和使用NFS》
  3. 《K8S使用群暉DS218+的NFS》

如果您已經準備好了kubernetes和NFS，我們們就開始實戰吧；

如何建立StorageClass

把建立StorageClass要做的的事情理清楚：

  1. 建立namespace，這裡用hello-storageclass（您也可以選用自己喜歡的）；
  2. 建立rbac：因為StorageClass有對應的pod要執行，每個pod都有自己的身份即serviceaccount，而這個serviceaccount是和某個角色繫結的，所以要建立：serviceaccount、rule、rolebinding；
  3. 建立provisioner，即關聯NFS的工作類，負責給PVC提供儲存資源，這裡用的是nfs-client-provisioner；
  4. 建立StorageClass，所有需要PVC通過該StorageClass即可獲得儲存空間；

接下來請SSH登入kubernetes環境，按照上述步驟操作；

建立StorageClass

  1. 建立namespace：kubectl create namespace hello-storageclass
  2. 建立rbac的指令碼直接從我的github下載吧，地址：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_demos/master/storageclass-demo/rbac.yaml
  3. 下載的rbac.yaml檔案中，namespace是kafka-test，現在要替換成hello-storages，執行命令替換：sed -i 's/kafka-test/hello-storageclass/' rbac.yaml
  4. 建立rbac：kubectl apply -f rbac.yaml
  5. 建立provisioner的指令碼也從我的github下載，地址：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_demos/master/storageclass-demo/deployment.yaml
  6. 下載的deployment.yaml檔案中，namespace是kafka-test，現在要替換成hello-storages，執行命令替換：sed -i 's/kafka-test/hello-storageclass/' deployment.yaml
  7. 開啟deployment.yaml，設定NFS引數，修改下圖紅框的四個引數，紅框1和3都是NFS server地址，紅框2和4都是NFS分配的資料夾目錄，請您按照實際的NFS資源來設定：

在這裡插入圖片描述

  1. 建立provisioner：kubectl apply -f deployment.yaml
  2. 強烈建議用kubectl describe pod xxxxxx -n hello-storageclass和kubectl logs -f xxxxxx -n hello-storageclass命令檢視provisioner是否成功建立，下圖是我曾經遇到的問題，NFS服務端許可權設定有誤導致NFS無法使用：
    在這裡插入圖片描述
  3. 建立StorageClass的指令碼也從我的github下載，地址：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_demos/master/storageclass-demo/class.yaml
  4. 下載的class.yaml無需修改，直接使用：kubectl apply -f class.yaml
  5. class.yaml中的StorageClass名為managed-nfs-storage，後面的PVC就用這個名字去申請儲存空間；
  6. 用df命令來檢查掛載情況，發現NFS的已經掛載到K8S宿主機：
    在這裡插入圖片描述
  7. 至此，StorageClass已經就緒，K8S環境中的PVC可以申請使用了，接下來通過實戰驗證應用的pod能否使用StorageClass的儲存空間；

準備工作

  1. 接下來的實戰是通過helm在kubernetes部署tomcat，該tomcat所需的儲存空間是通過StorageClass分配的，請您在kubernetes上準備好helm，我這裡用的是2.16版本
  2. helm的安裝和使用請參考《部署和體驗Helm(2.16.1版本)》

tomcat使用StorageClass實戰

  1. 增加helm倉庫(帶有tomcat的倉庫)：helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

  2. 下載tomcat的chart：helm fetch bitnami/tomcat

  3. chart下載成功後，當前目錄出現tomcat配置壓縮包tomcat-6.2.4.tgz，解壓：tar -zxvf tomcat-6.2.4.tgz

  4. 解壓得到tomcat資料夾，進入後開啟values.yaml檔案，找到persistence節點，增加下圖紅框中的內容：
    在這裡插入圖片描述

  5. 在tomcat目錄下執行命令：

helm install --name-template tomcat001 -f values.yaml . --namespace hello-storageclass
  1. 檢視tomcat的pod和service情況，一切正常，並且埠對映到了宿主機的30300：

在這裡插入圖片描述
7. 瀏覽器訪問宿主機IP:30300，出現tomcat歡迎頁面：

在這裡插入圖片描述
8. 去NFS server檢查磁碟使用情況，如下圖，可見已分配給tomcat的PVC，並且寫入了tomcat的基本資料：
在這裡插入圖片描述

清理資源

本次實戰建立了各種型別的資源，使用下面的命令可以將其全部清理掉：

helm del --purge tomcat001
kubectl delete storageclass managed-nfs-storage
kubectl delete deployment nfs-client-provisioner -n hello-storageclass
kubectl delete clusterrolebinding run-nfs-client-provisioner
kubectl delete serviceaccount nfs-client-provisioner -n hello-storageclass
kubectl delete role leader-locking-nfs-client-provisioner -n hello-storageclass
kubectl delete rolebinding leader-locking-nfs-client-provisioner -n hello-storageclass
kubectl delete clusterrole nfs-client-provisioner-runner
kubectl delete namespace hello-storageclass

至此，StorageClass的建立和使用的實戰就完成了，如果您在學習kubernetes儲存相關的知識，希望本文能給您一些參考；

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