Recursos compartidos de Filestore para GKE

Los recursos compartidos de Filestore para GKE asignan hasta 80 recursos compartidos en una sola instancia de nivel empresarial.

Esta función optimiza el uso de recursos compartidos en tus instancias de Filestore y proporciona los siguientes beneficios:

Brinda a los usuarios el control para estimar y establecer la capacidad máxima de recursos compartidos
Optimiza la cantidad de recursos compartidos por instancia
Optimiza el uso de instancias de Filestore en sus grupos de almacenamiento de GKE asociados
Mejora los costos.

¿Por qué usar los recursos compartidos de Filestore para GKE?

Una instancia de Filestore es un sistema de almacenamiento conectado a la red (NAS) completamente administrado que puedes usar con tus instancias de GKE.

Los recursos compartidos de Filestore para GKE combinados con el controlador de CSI de Filestore de GKE, versión 1.27, proporcionan los siguientes beneficios:

Proporciona una vista integral de tus volúmenes persistentes (PV) como un grupo de almacenamiento. El controlador crea o borra instancias de Filestore de forma dinámica a medida que agregas, borras o cambias el tamaño de los volúmenes. El controlador administra tus instancias de Filestore como un gran grupo de volúmenes con características comunes según la definición de StorageClass y, además, incluye la capacidad de escalar o crear copias de seguridad cada volumen por separado.
Admite acceso de multiescritura para aplicaciones que requieren un sistema de archivos compartidos para los datos.
Admite el almacenamiento regional resistente a las interrupciones en la zona.
Admite varios recursos compartidos con un tamaño más pequeño y flexible para mejorar el uso y la rentabilidad de cada instancia de Filestore.
Asigna hasta 80 recursos compartidos en una sola instancia de nivel empresarial de Filestore:
- Cada archivo compartido se asigna a un volumen persistente único en GKE.
- Con las StorageClasses de GKE, puedes restringir el tamaño máximo de recurso compartido a 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB o 1,024 GiB (1 TiB).
  
  Según el tamaño especificado, el controlador CSI de Filestore para GKE limita la cantidad máxima de recursos compartidos por instancia de Filestore y crea una capacidad máxima de 80, 40, 20 o 10 recursos compartidos por instancia, respectivamente.
- Las versiones 1.23 a 1.26 del controlador de CSI de Filestore para GKE aún admiten hasta diez recursos compartidos por instancia empresarial.
Admite una mayor flexibilidad para las organizaciones que requieren volúmenes más pequeños para varios clientes y acceso de multiescritura en una red compartida:
- Admite un tamaño de recurso compartido de 10 GiB a 1 TiB (1,024 GiB) o el tamaño máximo de recurso compartido especificado.
- Las versiones 1.23 a 1.26 del controlador de CSI de Filestore para GKE admiten tamaños de recurso compartido que varían entre 100 GiB y 1 TiB.
Admite el aprovisionamiento dinámico de volúmenes, el escalamiento vertical y la capacidad de las instancias según sea necesario:
- Si la carga de trabajo de la aplicación supera las 80 reclamaciones de volumen persistente (PVC), el controlador de CSI de Filestore para GKE crea más instancias de Filestore de forma refleja y asigna los recursos compartidos necesarios de forma dinámica entre las instancias.
- Cuando borras un volumen persistente, el controlador CSI de Filestore de GKE recupera el almacenamiento compartido asignado y quita el archivo compartido. El controlador de CSI de Filestore de GKE también borra la instancia de Filestore si se borraron todos los archivos compartidos asociados.
- Cuando creas, borras o editas la capacidad de un PV, el controlador de CSI de GKE Filestore agrega o recupera la capacidad de la instancia de Filestore asociada para acomodar la capacidad de todos los archivos compartidos. El tamaño de la instancia de Filestore puede fluctuar en incrementos de 256 GiB.
- El rendimiento de la instancia subyacente de recursos compartidos de Filestore de nivel empresarial es compartido, lo que proporciona una mayor capacidad de procesamiento para los PVs de GKE específicos cuando es necesario.
- Esto admite un escalamiento vertical de la capacidad de PV en función de las demandas de carga de trabajo con un tiempo de inactividad casi nulo.
Admite la retrocompatibilidad con instancias creadas mediante las versiones 1.23 (la versión original lanzada con funciones de recursos compartidos) a 1.26 del controlador de CSI de Filestore para GKE:
Los recursos compartidos en estas instancias pueden aprovechar el tamaño mínimo de recurso compartido extendido de 10 GiB.

StorageClasses y aprovisionamiento de volúmenes dinámicos

Para acceder a la función de recursos compartidos de Filestore, primero debes habilitar el controlador de CSI de Filestore para GKE, versión 1.23 o posterior. Una vez habilitado, puedes aprovechar las StorageClasses de GKE, que usan un proceso automatizado llamado aprovisionamiento de volúmenes dinámicos para administrar de forma eficaz el ciclo de vida de tus PV y PVCs.

El controlador de CSI de Filestore para GKE crea StorageClasses para satisfacer tus necesidades específicas. En la siguiente tabla, se compara el rendimiento de los recursos compartidos de Filestore de nivel empresarial con las opciones de recurso compartido único:

Nivel de servicio	StorageClass de GKE	Cantidad de archivos compartidos por instancia	Tamaño de la PVC de GKE	Capacidad de Filestore	Cambio incremental	Deployment	Modo de acceso
HDD básico	`standard-rwx`	One	1 TiB a 64 TiB	1 TiB a 64 TiB	1 GiB	Zonal	leer/escribir muchos
SSD básico	`premium-rwx`	One	2,5 TiB a 64 TiB	2,5 TiB a 64 TiB	1 GiB	Zonal	leer/escribir muchos
Empresarial	`enterprise-rwx`	One	1 TiB a 10 TiB	1 TiB a 10 TiB	256 GiB	Regional	leer/escribir muchos
Enterprise con la función de recursos compartidos	`enterprise-multishare-rwx`	Hasta 80	10 GiB a 1 TiB	Grupo de instancias de Filestore, cada una de 1 TiB a 10 TiB Cada instancia de Filestore aloja hasta 80 PVs (recursos compartidos), cada 10 GiB a 1 TiB de tamaño	256 GiB por instancia 1 GiB por PVC (archivo compartido)	Regional	leer/escribir muchos

Para obtener una comparación más detallada de las opciones de niveles de servicio, consulta Niveles de servicio.

Cómo funciona

Si usas la versión 1.27 del controlador de CSI para GKE y el parámetro max-volume-size de StorageClass, tienes más control para establecer un tamaño máximo de recurso compartido. Con la referencia a este valor, el controlador restringe la cantidad de recursos compartidos permitidos en la instancia.

Para implementar esta función, crea una StorageClass nueva y, luego, incluye el parámetro en tu archivo de configuración y asígnale uno de los cuatro valores aceptados que se indican en la primera columna:

Tamaño máximo del volumen (tamaño del recurso compartido)	Cantidad máxima de archivos compartidos por instancia
128 GiB	80
256 GiB	40
512 GiB	20
1024 GiB (1 TiB)	10

Si deseas restringir el tamaño de los recursos compartidos a 128 GiB, usa el par clave-valor max-volume-size: "128Gi".

Si no se especifica un valor para el parámetro max-volume-size o el parámetro se omite por completo, el controlador asigna un valor predeterminado de 1,024 GiB por recurso compartido. Esto establece un recuento máximo de 10 recursos compartidos en la instancia. Para ver un ejemplo detallado, consulta Optimiza los recursos compartidos.

Retrocompatibilidad

La función de recursos compartidos más reciente admite retrocompatibilidad con instancias creadas con las versiones 1.23 (la versión original lanzada con funciones de recursos compartidos) a 1.26 del controlador de CSI de Filestore para GKE:

Las instancias existentes pueden crear PVC o recursos compartidos nuevos con la restricción de tamaño mínimo extendido. Como resultado, el tamaño del recurso compartido ahora varía de 10 GiB a 1,024 GiB (1 TiB) por recurso compartido.
La versión 1.27 del controlador de CSI de Filestore para GKE reconoce las instancias empresariales heredadas y les asigna un límite de tamaño de recurso compartido máximo predeterminado de 1,024 GiB. Esto significa que las instancias heredadas están limitadas a no más de 10 recursos compartidos por instancia.

Ejemplo de instancia heredada

Como ejemplo, supongamos que instalas la versión 1.25 del controlador de CSI de Filestore para GKE y creas una StorageClass etiquetada como enterprise-multishare-rwx. Luego, aprovisionas una instancia de nivel empresarial de 1 TiB, etiquetada como F1, asignada a un solo recurso compartido de 100 GiB. El controlador hace referencia a las especificaciones de la instancia que se indican en la StorageClass para esta solicitud.

Luego, actualiza el controlador de CSI de Filestore de GKE a la versión 1.27 y, luego, aprovisiona diez recursos compartidos nuevos de 10 GiB.

El archivo de configuración de StorageClass que se usa para crear F1 no incluye el parámetro max-volume-size, por lo que el controlador reconoce la instancia F1 como una instancia heredada y asigna un tamaño máximo de recurso compartido predeterminado de 1,024 GiB para todos los recursos compartidos nuevos asignados a la instancia. Luego, el controlador hace referencia a este valor en solicitudes futuras que podrían incluir la instancia. También está disponible el nuevo tamaño mínimo de recurso compartido de 10 GiB.

En relación con la solicitud de aprovisionamiento de diez PVCs de 10 GiB, nueve se asignan a F1 y, luego, se crea una segunda instancia, F2, para aprovisionar el recurso compartido final de 10 GiB.

Ten en cuenta que el controlador primero reconoce el tamaño de recurso compartido máximo permitido y, luego, usa ese valor para determinar el recuento máximo de recursos compartidos que se puede asignar a una instancia de Filestore. Una vez que se alcanza el recuento máximo de recursos compartidos de una instancia, se crean instancias nuevas para llenar la solicitud de aprovisionamiento, si es necesario.

Supervisión

Si quieres obtener información para supervisar el rendimiento de las instancias, consulta Supervisa instancias y cuota.

Limitaciones de las funciones

Se aplica la siguiente limitación:

La función de recursos compartidos de Filestore se limita al nivel de servicio empresarial de Filestore.
Las StorageClasses de GKE son inmutables. El tamaño máximo de recurso compartido debe elegirse con cuidado.

Si necesitas cambiar el tamaño máximo de recurso compartido de las instancias de Filestore, debes crear una StorageClass personalizada nueva con el tamaño actualizado, crear instancias nuevas y, luego, copiar y mover los datos.
Cada instancia empresarial de Filestore puede alojar hasta 80 recursos compartidos o PV de GKE. Si superas los 80 PVCs, se activa el controlador de CSI de Filestore para GKE para crear más instancias de Filestore y asignar esos recursos compartidos de forma dinámica entre las instancias. Crear un nuevo PV o recurso compartido de Filestore puede, en algunas circunstancias, tomar tiempo adicional. Si tu aplicación requiere aprovisionamiento de PV inmediato, incluye la siguiente especificación en el archivo YAML de StorageClass:

volumeBindingMode: Immediate
Las instantáneas aún no son compatibles con los recursos compartidos de Filestore. Si es necesario, puedes usar una StorageClass de Filestore de archivo único para crear instantáneas de forma manual a través de la API de Filestore.
Las instancias de archivos compartidos múltiples y los archivos compartidos asociados pueden tardar varios minutos en crearse y no son visibles hasta que se completan las operaciones de creación.
Algunas operaciones de eliminación de PV pueden tomar bastante tiempo en completarse. Las operaciones de creación de PV o expansión de PV iniciadas por PVC definidas por la misma StorageClass pueden bloquearse durante este tiempo.
El controlador CSI de GKE Filestore es compatible con clústeres que usan Linux.
Si prevés que tus cargas de trabajo tendrán una sobrecarga de metadatos más alta, te recomendamos que establezcas un tamaño máximo de recurso compartido que pueda satisfacer las necesidades de capacidad de tu aplicación.

Por ejemplo, supongamos que aprovisionas una instancia de recursos compartidos de Filestore de nivel empresarial, lo que permite un tamaño máximo de 256 GiB por recurso compartido, lo que da como resultado un límite máximo establecido de 40 recursos compartidos en la instancia.

Supongamos que un recurso compartido en la instancia experimenta operaciones de escritura con errores y, si revisas la métrica de porcentaje de capacidad sin procesar libre de la instancia en el Explorador de métricas, verás que la instancia no tiene la capacidad adecuada. Recomendamos configurar instancias de recursos compartidos nuevas con un tamaño de recurso compartido más grande, por ejemplo, 512 GiB para satisfacer tus necesidades de carga de trabajo. Ten en cuenta que esto da como resultado menos recursos compartidos permitidos en la instancia, en este ejemplo, 20.
Los valores del tamaño máximo de recurso compartido se limitan a 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB o 1,024 GiB (1 TiB).
Para las cargas de trabajo que requieren recursos compartidos de 1 TiB de tamaño, usa un solo recurso compartido por instancia.

Precios

Una vez habilitada la facturación, se aplicarán cargos según el nivel de servicio subyacente de Filestore de nivel empresarial. Con la capacidad de recursos compartidos en volúmenes más pequeños, los usuarios pueden beneficiarse de una drástica reducción de los costos de almacenamiento.

Para obtener más información, consulta Nivel Enterprise y Asigna capacidad.