Compartilhamentos múltiplos do Filestore para o GKE

Os compartilhamentos múltiplos do Filestore para GKE alocam até 80 compartilhamentos em uma única instância do nível Enterprise.

Esse recurso otimiza o uso de compartilhamento nas instâncias do Filestore e oferece os seguintes benefícios:

  • Dá aos usuários o controle para estimar e definir a capacidade máxima de compartilhamento
  • Otimiza o número de compartilhamentos por instância
  • Otimiza o uso de instâncias do Filestore nos respectivos pools de armazenamento do GKE
  • Melhora o custo

Por que usar os compartilhamentos múltiplos do Filestore para o GKE?

Uma instância do Filestore é um sistema de armazenamento conectado à rede (NAS) totalmente gerenciado que pode ser usado com instâncias do GKE.

Os compartilhamentos múltiplos do Filestore para o GKE combinados com o driver CSI do Filestore para GKE, versão 1.27, oferecem os seguintes benefícios:

  • Você tem uma visão abrangente dos volumes permanentes (PVs) como um pool de armazenamento. O driver cria ou exclui dinamicamente as instâncias do Filestore conforme você adiciona, exclui ou redimensiona volumes. O driver gerencia as instâncias do Filestore como um grande pool de volumes com características comuns de acordo com a definição do StorageClass e inclui a capacidade de escalonar ou fazer backup de cada volume separadamente.

  • Suporte ao acesso de multigravação para aplicativos que exigem um sistema de arquivos compartilhado para dados.

  • Suporte ao armazenamento regional resiliente a falhas temporárias da zona.

  • Suporte a compartilhamentos múltiplos com dimensionamento menor e mais flexível para melhorar a utilização e a eficiência de custo de cada instância do Filestore.

  • Aloca até 80 compartilhamentos em uma única instância de nível empresarial do Filestore:

    • Cada compartilhamento é mapeado para um volume permanente exclusivo no GKE.

    • Usando o StorageClasses do GKE, é possível restringir o tamanho máximo de compartilhamento para 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB ou 1.024 GiB (1 TiB).

      Com base no tamanho especificado, o driver CSI do Filestore do GKE limita o número máximo de compartilhamentos por instância do Filestore, criando uma capacidade máxima de 80, 40, 20 ou 10 compartilhamentos por instância, respectivamente.

    • As versões 1.23 a 1.26 do driver CSI do Filestore do GKE ainda aceitam até 10 compartilhamentos por instância empresarial.

  • Oferece maior flexibilidade para organizações que exigem volumes menores para vários clientes e acesso de vários gravadores em uma rede compartilhada:

    • Oferece suporte a um tamanho de compartilhamento estendido de 10 GiB a 1 TiB (1.024 GiB) ou o tamanho máximo especificado.

    • As versões 1.23 a 1.26 do driver CSI do Filestore do GKE são compatíveis com tamanhos de compartilhamento entre 100 GiB e 1 TiB.

  • Suporte ao provisionamento de volume dinâmico, ao compartilhamento de escalonamento e à capacidade da instância, conforme necessário:

    • Se a carga de trabalho do aplicativo exceder 80 declarações de volume permanente (PVCs, na sigla em inglês), o driver CSI do Filestore do GKE criará mais instâncias do Filestore de maneira reflexiva e alocará dinamicamente os compartilhamentos necessários entre elas.

    • Quando você exclui um PV, o driver CSI do Filestore do GKE recupera o armazenamento alocado e remove o compartilhamento. O driver CSI do Filestore do GKE também exclui a instância do Filestore se todos os compartilhamentos associados tiverem sido excluídos.

    • Quando você cria, exclui ou edita a capacidade de um PV, o driver CSI do Filestore do GKE adiciona ou recupera a capacidade da instância do Filestore associada para acomodar a capacidade de todos os compartilhamentos. O tamanho da instância do Filestore pode oscilar em incrementos de 256 GiB.

    • O desempenho da instância de compartilhamento múltiplo empresarial do Filestore subjacente é compartilhado, proporcionando uma capacidade maior para PVs específicos do GKE quando necessário.

    • Isso dá suporte ao aumento da capacidade de PV com base nas demandas de cargas de trabalho, com inatividade quase zero.

  • É compatível com versões anteriores do driver CSI do Filestore do GKE, da versão 1.23 (a versão original lançada com recursos de compartilhamento múltiplo) até a versão 1.26:

  • Os compartilhamentos nessas instâncias podem aproveitar o tamanho mínimo de compartilhamento de 10 GiB.

StorageClasses e provisionamento de volume dinâmico

Para acessar o recurso de compartilhamentos múltiplos do Filestore, primeiro ative o driver CSI do GKE Filestore, versão 1.23 ou mais recente. Depois de ativado, é possível usar os StorageClasses do GKE para aproveitar um processo automatizado chamado provisionamento de volume dinâmico e gerenciar o ciclo de vida dos PVs e PVCs.

O driver CSI do GKE Filestore cria StorageClasses para atender às suas necessidades específicas. A tabela a seguir compara o desempenho de compartilhamentos múltiplos empresariais do Filestore em comparação com as opções de compartilhamento único:

Nível de serviço StorageClass do GKE Número de compartilhamentos por instância Tamanho do PVC do GKE Capacidade do Filestore Alteração incremental Implantação Modo de acesso
HDD básico standard-rwx Uma De 1 TiB a 64 TiB De 1 TiB a 64 TiB 1 GiB Zonal ler/gravar vários
SSD básico premium-rwx Uma De 2,5 TiB a 64 TiB De 2,5 TiB a 64 TiB 1 GiB Zonal ler/gravar vários
Empresarial enterprise-rwx Uma De 1 TiB a 10 TiB De 1 TiB a 10 TiB 256 GiB Regional ler/gravar vários
Empresa com o recurso de compartilhamentos múltiplos enterprise-multishare-rwx Até 80 10 GiB a 1 TiB Pool de instâncias do Filestore, cada uma com 1 TiB a 10 TiB de tamanho


Cada instância do Filestore hospeda até
80 PVs (compartilhamentos), cada um com 10 GiB a 1 TiB de tamanho

 256 GiB por instância


1 GiB por PVC (compartilhamento)

Regional ler/gravar vários

Para ver uma comparação mais detalhada das opções de nível de serviço, consulte Níveis de serviço.

Como funciona

Usando o driver CSI do Filestore do GKE, versão 1.27, e o novo parâmetro StorageClass max-volume-size, você tem mais controle para definir um tamanho máximo de compartilhamento. Ao referenciar esse valor, o driver restringe o número de compartilhamentos permitidos na instância.

Para implementar esse recurso, basta criar um novo StorageClass e incluir o parâmetro no arquivo de configuração, atribuindo a ele um dos quatro valores aceitos listados na primeira coluna:

Tamanho máximo do volume (tamanho do compartilhamento) Número máximo de compartilhamentos por instância
128 GiB 80
256 GiB 40
512 GiB 20
1.024 GiB (1 TiB) 10

Por exemplo, se você quiser restringir o tamanho do compartilhamento a 128 GiB, use o par de chave-valor max-volume-size: "128Gi".

Se um valor não for especificado para o parâmetro max-volume-size ou for omitido totalmente, o driver atribuirá um valor padrão de 1.024 GiB por compartilhamento. Isso define efetivamente uma contagem máxima de 10 compartilhamentos na instância. Para conferir um exemplo detalhado, consulte Otimizar compartilhamentos múltiplos.

Compatibilidade com versões anteriores

O recurso de compartilhamento múltiplo mais recente é compatível com versões anteriores com instâncias criadas usando a versão 1.23 do driver CSI do Filestore no GKE (a versão original lançada com recursos de compartilhamento múltiplo) até a versão 1.26:

  • As instâncias existentes podem criar novos PVCs, ou compartilhamentos, com a restrição de tamanho mínimo estendido. Como resultado, o tamanho do compartilhamento agora varia de 10 GiB a 1.024 GiB (1 TiB) por compartilhamento.

  • A versão 1.27 do driver CSI do Filestore do GKE reconhece instâncias empresariais legadas e atribui a elas um limite de tamanho de compartilhamento máximo padrão de 1.024 GiB. Isso significa que as instâncias legadas são limitadas a no máximo 10 compartilhamentos por instância.

Exemplo de instância legada

Digamos que você instale o driver CSI do GKE Filestore versão 1.25 e crie um StorageClass chamado enterprise-multishare-rwx. Em seguida, você provisiona uma instância de nível empresarial de 1 TiB, identificada como F1, mapeada para um único compartilhamento de 100 GiB. O driver referencia as especificações de instância observadas no StorageClass para essa solicitação.

Em seguida, é feito um upgrade do driver CSI do Filestore do GKE para a versão 1.27 e, em seguida, são provisionados 10 novos compartilhamentos de 10 GiB.

O arquivo de configuração do StorageClass usado para criar F1 não inclui o parâmetro max-volume-size. Portanto, o driver reconhece a instância F1 como uma instância legada, atribuindo um tamanho de compartilhamento máximo padrão de 1.024 GiB para todos os novos compartilhamentos mapeados para a instância. O driver então faz referência a esse valor em solicitações futuras que podem incluir a instância. O novo tamanho mínimo de compartilhamento de 10 GiB também está disponível.

Em relação à solicitação de provisionamento de 10 PVCs de 10 GiB, nove são mapeados para F1 e, em seguida, uma segunda instância, F2, é criada para provisionar o compartilhamento final de 10 GiB.

Primeiro, o driver reconhece o tamanho máximo de compartilhamento permitido e, em seguida, usa esse valor para determinar a contagem máxima de compartilhamentos que pode ser mapeada para uma instância do Filestore. Quando a contagem máxima de compartilhamento de uma instância é atingida, novas instâncias são criadas, se necessário, para preencher uma solicitação de provisionamento.

Monitoramento

Para informações sobre como monitorar o desempenho da instância, consulte Como monitorar instâncias e cotas.

Limitações do recurso

Considere as seguintes limitações:

  • O recurso de compartilhamento múltiplo do Filestore é limitado ao nível de serviço empresarial do Filestore.

  • As StorageClasses do GKE são imutáveis. Escolha o tamanho máximo de compartilhamento com cuidado.

    Se você precisar alterar o tamanho máximo de compartilhamento das instâncias do Filestore, será necessário criar um novo StorageClass personalizado com o tamanho atualizado, criar novas instâncias e, em seguida, copiar e mover seus dados.

  • Cada instância empresarial do Filestore pode hospedar até 80 compartilhamentos ou PVs do GKE. Se você exceder 80 PVCs, o driver CCS do Filestore do GKE será acionado para criar mais instâncias do Filestore e alocar esses compartilhamentos de forma dinâmica entre elas. A criação de um novo compartilhamento do Filestore ou PV pode, em alguns casos, levar mais tempo. Se o aplicativo exigir provisionamento de PV imediato, inclua a seguinte especificação no arquivo YAML do StorageClass:

    volumeBindingMode: Immediate

  • Os snapshots ainda não são compatíveis com compartilhamentos múltiplos do Filestore. Se necessário, é possível usar um StorageClass compartilhamento único do Filestore para criar snapshots manualmente usando a API Filestore.

  • A criação de instâncias de compartilhamentos múltiplos e compartilhamentos associados pode levar vários minutos e não fica visível até que as operações de criação sejam concluídas.

  • A conclusão de algumas operações de exclusão de PV pode levar um tempo significativo. Operações de criação de PV ou expansão de PV iniciadas por PVCs definidos pelo mesmo StorageClass podem ser bloqueadas durante esse período.

  • O driver CSI do Filestore do GKE é compatível com clusters que usam o Linux.

  • Se sua previsão for de cargas de trabalho com maior sobrecarga de metadados, recomendamos definir um tamanho máximo de compartilhamento que possa acomodar as necessidades de capacidade do seu aplicativo.

    Por exemplo, digamos que você provisione uma instância de compartilhamentos múltiplos empresariais do Filestore, permitindo um tamanho máximo de 256 GiB por compartilhamento, o que resulta em um limite máximo definido de 40 compartilhamentos na instância.

    Digamos que uma parcela da instância tenha falhado nas operações de gravação e, ao analisar a métrica de porcentagem da capacidade bruta livre da instância no Metrics Explorer, você descubra que a instância não tem a capacidade adequada. Recomendamos configurar novas instâncias de compartilhamento múltiplo com um tamanho de compartilhamento maior, como 512 GiB, para atender às necessidades da carga de trabalho. Isso resulta em menos compartilhamentos permitidos na instância, neste exemplo, 20.

  • Os valores máximos de tamanho de compartilhamento são limitados a 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB ou 1.024 GiB (1 TiB).

  • Para cargas de trabalho que exigem compartilhamentos de 1 TiB de tamanho, use um único compartilhamento por instância.

Preços

Depois que o faturamento é ativado, as cobranças se aplicam com base no nível de serviço empresarial subjacente do Filestore. Com a capacidade compartilhada em vários volumes menores, os usuários podem se beneficiar de uma redução significativa nos custos de armazenamento.

Para mais informações, consulte Nível empresarial e Como alocar capacidade.

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