备战CKA每日一题——第3天 | 对接CSI存储知识

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昨日考题

在Kubernetes PVC+PV体系下通过CSI实现的volume plugins动态创建pv到pv可被pod使用有哪些组件需要参与?

A. PersistentVolumeController + CSI-Provisoner + CSI controller plugin
B. AttachDetachController + CSI-Attacher + CSI controller plugin
C. Kubelet + CSI node plugin

昨日答案

ABC

昨日解析

k8s中,利用PVC 描述Pod 所希望使用的持久化存储的大小,可读写权限等,一般由开发人员去创建;利用PV描述具体存储类型,存储地址,挂载目录等,一般由运维人员去提前创建。而不是直接在pod里写上volume的信息。一来可以使得开发运维职责分明,二来利用PVC、PV机制,可以很好扩展支持市面上不同的存储实现,如k8s v1.10版本对Local Persistent Volume的支持。

我们试着理一下Pod创建到volume可用的整体流程。

用户提交请求创建pod,PersistentVolumeController发现这个pod声明使用了PVC,那就会帮它找一个PV配对。

没有现成的PV,就去找对应的StorageClass,帮它新创建一个PV,然后和PVC完成绑定。

新创建的PV,还只是一个API 对象,需要经过“两阶段处理”,才能变成宿主机上的“持久化 Volume”真正被使用:

第一阶段由运行在master上的AttachDetachController负责,为这个PV完成 Attach 操作,为宿主机挂载远程磁盘;

第二阶段是运行在每个节点上kubelet组件的内部,把第一步attach的远程磁盘 mount 到宿主机目录。这个控制循环叫VolumeManagerReconciler,运行在独立的Goroutine,不会阻塞kubelet主控制循环。

完成这两步,PV对应的“持久化 Volume”就准备好了,POD可以正常启动,将“持久化 Volume”挂载在容器内指定的路径。

k8s支持编写自己的存储插件FlexVolume 与 CSI。不管哪种方式,都需要经过“两阶段处理”,FlexVolume相比CSI局限性大,一般我们采用CSI方式对接存储。

CSI 插件体系的设计思想把这个Provision阶段(动态创建PV),以及 Kubernetes 里的一部分存储管理功能,从主干代码里剥离出来,做成了几个单独的组件。这些组件会通过 Watch API 监听 Kubernetes 里与存储相关的事件变化,比如 PVC 的创建,来执行具体的存储管理动作。

在这里插入图片描述

上图中CSI这套存储插件体系中三个独立的外部组件(External Components),即:Driver Registrar、External Provisioner 和 External Attacher,对应的是从 Kubernetes 项目里面剥离出来的部分存储管理功能。

我们需要实现Custom Components这一个二进制,会以gRpc方式提供三个服务:CSI Identity、CSI Controller、CSI Node。

Driver Registrar 组件,负责将插件注册到 kubelet 里面;Driver Registrar调用CSI Identity 服务来获取插件信息;

External Provisioner 组件监听APIServer 里的 PVC 对象。当一个 PVC 被创建时,它就会调用 CSI Controller 的 CreateVolume 方法,创建对应 PV;

External Attacher 组件负责Attach阶段。Mount阶段由kubelet里的VolumeManagerReconciler控制循环直接调用CSI Node服务完成。

两阶段完成后,kubelet将mount参数传递给docker,创建、启动容器。

整体流程如下图:

在这里插入图片描述

考试体验总结

今日考题

通过单个命令创建一个deployment并暴露Service。deployment和Service名称为cka-1120,使用nginx镜像, deployment拥有2个pod

作者简洁

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