このトピックでは、GKE On-Prem のストレージ コンセプトについて説明します。
概要
GKE On-Prem は、VMware ストレージ、vSphere ストレージ、Kubernetes in-tree Volume プラグイン（または「ドライバ」）、Container Storage Interface（CSI）ドライバを介して、外部ブロック ストレージまたはファイル ストレージ システムと統合されます。
GKE オンプレミス クラスタは、デフォルトの Kubernetes StorageClass を使用して、vSphere データストア上のステートフル ワークロードのストレージをプロビジョニングします。StorageClass を使用して、異なるストレージ ボリュームをプロビジョニングすることもできます。
vSphere ストレージ
デフォルトでは、GKE On-Prem クラスタは vSphere ストレージを使用します。管理クラスタでは、etcd データ用に事前にプロビジョニングされた vSphere データストアが必要です。
ユーザー クラスタを作成すると、GKE On-Prem は vSphere Kubernetes Volume プラグインを使用して、vSphere データストアに新しい仮想マシンディスク（VMDK）を動的にプロビジョニングします（1.2 以前では、ユーザー クラスタは管理クラスタと同じデータストアを使用していました）。
管理クラスタとユーザー クラスタで使用される vSphere データストアは、外部ストレージ配列などのブロック デバイス上の、NFS、vSAN、VMFS でサポート可能です。マルチホスト環境では、各ブロック デバイスを環境内のすべてのホストに接続し、データストアは Mount Datastore on Additional Hosts のオプション経由の各ホスト上で構成される必要があります。
デフォルトのストレージ
GKE On-Prem クラスタには、デフォルトの Kubernetes StorageClass が含まれており、Kubernetes によるストレージのプロビジョニング方法を決定します。Kubernetes でストレージ ボリュームがプロビジョニングされると、Kubernetes の PersistentVolume で表されます。
ユーザー クラスタのデフォルトの StorageClass は、StorageClass の構成の datastore フィールドで設定された、vSphere データストアを参照します。デフォルトでは、ユーザー クラスタ用にプロビジョニングされた Kubernetes PersistentVolumes は、そのデータストアの VMDK です。これは管理クラスタで使用されるデータストアと同じである必要はありません。
GKE On-Prem では、Kubernetes StatefulSets（通常は永続ストレージが必要なステートフル ワークロード）は、デフォルトで vSphere ストレージを参照する StorageClasses でサポートされる PersistentVolumeClaims を使用します。
Kubernetes in-tree Volume プラグイン
Kubernetes には複数の in-tree Volume プラグインが用意されています。これらのいずれかを使用して、ステートフル ワークロードにブロック ストレージまたはファイル ストレージを提供するオプションがあります。In-tree プラグインを使用すると、vSphere ストレージを経由せずに、ワークロードをストレージに直接接続できます。
iSCSI、FC、NFS ストレージ デバイスでサポートされるデータストア内の Volume は自動的に動的プロビジョニングされますが、in-tree プラグインの多くは動的プロビジョニングをサポートしません。これらは PersistentVolume を手動で作成する必要があります。
次の表に、いくつかの in-tree Volume プラグインを示します。
| in-tree Volume プラグイン | 説明 | サポートされるアクセスモード | 動的プロビジョニング |
|---|---|---|---|
| Fibre Channel | 汎用ストレージ プラグイン | 単一 Pod の読み取り / 書き込み | いいえ |
| iSCSI | 汎用ストレージ プラグイン | 単一 Pod の読み取り / 書き込み | いいえ |
| NFS | 汎用ストレージ プラグイン | 複数の Pod の読み取り / 書き込み | いいえ |
| Ceph RBD | オープンソースのソフトウェア定義のストレージ | 単一 Pod の読み取り / 書き込み | はい |
| CephFS | オープンソースのソフトウェア定義のストレージ | 複数の Pod の読み取り / 書き込み | いいえ |
| Portworx | 独自仕様のソフトウェア定義のストレージ | 複数の Pod の読み取り / 書き込み | はい |
| Quobyte | 独自仕様のソフトウェア定義のストレージ | 単一 Pod の読み取り / 書き込み | はい |
| StorageOS | 独自仕様のソフトウェア定義のストレージ | 単一 Pod の読み取り / 書き込み | はい |
Container Storage Interface
Container Storage Interface（CSI） は Kubernetes がコンテナ化されたワークロードに任意のストレージ システムを公開できるオープン標準 API です。CSI 互換のボリューム ドライバを GKE On-Prem クラスタにデプロイすると、vSphere ストレージを経由せずに、互換性のあるストレージ デバイスにワークロードを直接接続できます。
GKE On-Prem は CSI v1.0 をサポートしています。クラスタで CSI を使用するには、ストレージ ベンダーにより提供される CSI ドライバをデプロイする必要があります。続いて、ワークロードを構成してドライバの StorageClass を使用するか、デフォルトの StorageClass として設定することが可能です。
クラスタ ストレージの構成
vSphere データストア以外のストレージ ボリュームをプロビジョニングする場合は、別のストレージ ドライバを使用するクラスタに新しい StorageClass を作成できます。次に、StorageClass をクラスタのデフォルトとして設定するか、ワークロードを構成して StorageClass（StatefulSet など）を使用します。
トラブルシューティング
ストレージのトラブル シューティングをご覧ください。