k8s(六)–存储卷

1、问答

 

2、概念

2.1 存储分类

存储就是一块盘或者一个目录,用户不关心盘或者目录如何实现,用户要求非常“简单”,就是稳定,性能好。为了能够提供稳定可靠的存储产品,各个厂家推出了各种各样的存储技术和概念。下面介绍存储中的这些概念。

2.1.1 从存储介质角度分类

存储介质分为机械硬盘固态硬盘(SSD)

机械硬盘泛指采用磁头寻址的磁盘设备,包括SATA硬盘和SAS硬盘。由于采用磁头寻址,机械硬盘性能一般,随机IOPS一般在200左右,顺序带宽在150MB/s左右。

固态硬盘是指采用Flash/DRAM芯片+控制器组成的设备,根据协议的不同,又分为SATA SSD,SAS SSD,PCIe SSD和NVMe SSD。

2.1.2 从产品定义角度分类

存储分为本地存储(DAS),网络存储(NAS),存储局域网(SAN)软件定义存储(SDS)四大类。

DAS就是本地盘,直接插到服务器上

NAS是指提供NFS协议的NAS设备,通常采用磁盘阵列+协议网关的方式

SAN跟NAS类似,提供SCSI/iSCSI协议,后端是磁盘阵列

SDS是一种泛指,包括分布式NAS(并行文件系统),ServerSAN等

2.1.3 从应用场景角度分类

存储分为文件存储(Posix/MPI)块存储(iSCSI/Qemu)对象存储(S3/Swift)三大类。

 

2.1.4 从持久化角度分类

k8s的存储分为临时存储半持久化存储,与持久化存储这三类,着重关注emptydir与hostpath与pvc跟pv等

emptyDir

emptydir用来充当临时存储空间,当pod内容器产生的数据不需要做持久化存储的时候用emptydir ,例如一些不需要数据持久化的微服务,我们都可以用emptydir来当做微服务pod的存储方案
在宿主机上创建数据卷目录并挂在到容器中,供pod内的容器读取和写入数据,一旦pod容器消失,节点上开辟出的这个临时卷就会随着pod的销毁而销毁

hostPath

当运行的容器需要访问Docker内部结构时,如使用hostPath映射/var/lib/docker到容器;当在容器中运行cAdvisor时,可以使用hostPath映射/dev/cgroups到容器中。

这个功能就相当于docker中的-v 目录映射,只不过在k8s中的时候,pod会漂移,当pod漂移到其他node节点的时候,pod不会跨节点的去读取目录。所以说hostpath只能算一种半持久化的存储方式

hostPath类型则是把node文件系统中的文件或者目录映射到pod里。在使用hostPath类型的存储卷时,也可以设置type字段,支持的类型有文件、目录、File、Socket、CharDevice和BlockDevice。

在k8s实际生产环境中,一般会选用私有云持久化存储方案还有公有云持久化存储方案,私有云存储方案包括nfs,ceph,glusterfs等方案。公有云存储会用到AWS等方案。

市面上的存储产品种类繁多,但是对于容器场景,主要集中在4种方案:

分布式块存储包括开源社区的Ceph,Sheepdog,商业产品中EMC的Scale IO,Vmware的vSAN等。分布式块存储不适合容器场景,关键问题是缺失RWX的特性。

分布式文件存储包括开源社区的GlusterfsCephfs,Lustre,Moosefs,Lizardfs,商业产品中EMC的isilon,IBM的GPFS等。分布式文件存储适合容器场景,但是性能问题比较突出,主要集中在GlusterFS,CephFS,MooseFS/LizardFS

Local-Disk方案有明显的缺点,尤其是针对数据库,大数据类的应用。节点故障后,数据的恢复时间长,对业务影响范围广。

传统NAS也是一种文件存储,但是协议网关(机头)是性能瓶颈,传统NAS已经跟不上时代发展的潮流。

说明/系统

TFS FastDFS MogileFS MooseFS GlusterFS Ceph
开发语言 C++ C Perl C C C++
开源协议 GPL V2 GPL V3 GPL GPL V3 GPL V3 LGPL
数据存储方式 文件/Trunk 文件 文件/块 对象/文件/块
集群节点通信协议 私有协议(TCP) 私有协议(TCP) HTTP 私有协议(TCP) 私有协议(TCP)/ RDAM(远程直接访问内存) 私有协议(TCP)
专用元数据存储点 占用NS 占用DB 占用MFS 占用MDS
在线扩容 支持 支持 支持 支持 支持 支持
冗余备份 支持 支持 - 支持 支持 支持
单点故障 存在 不存在 存在 存在 不存在 存在
跨集群同步 支持 部分支持 - - 支持 不适用
易用性 安装复杂,官方文档少 安装简单,社区相对活跃 - 安装简单,官方文档多 安装简单,官方文档专业化 安装简单,官方文档专业化
适用场景 跨集群的小文件 单集群的中小文件 - 单集群的大中文件 跨集群云存储 单集群的大中小文件

 

各存储方案优缺点参考:https://www.cnblogs.com/yswenli/p/7234579.html

 

 
 
 
 
 
 
 

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