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佈建區域性永久磁碟和 Hyperdisk 已平衡高可用性磁碟區

自動駕駛標準

本頁說明如何在 Google Kubernetes Engine (GKE) 中啟用Hyperdisk Balanced 高可用性磁碟區和區域性永久磁碟的動態佈建，以及如何手動佈建這些磁碟。如要瞭解機器類型相容性，請參閱「區域磁碟的限制」和「支援 Hyperdisk 的機器系列」。一般來說，您應該為第 3 代機器系列或更新版本使用 Hyperdisk 平衡高可用性磁碟區，並為第 2 代機器系列或舊版使用區域永久磁碟。如要進一步瞭解機器系列世代，請參閱 Compute Engine 術語。

如要使用區域永久磁碟為高可用性應用程式建立端對端解決方案，請參閱「使用 Stateful HA Operator 提高有狀態應用程式的可用性」。這項功能不支援 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區。

Hyperdisk Balanced High Availability

這個範例說明如何視需求動態佈建 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區，或由叢集管理員事先手動佈建。

動態佈建

將下列資訊清單儲存至名為 balanced-ha-storage.yaml 的檔案。

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: balanced-ha-storage
provisioner: pd.csi.storage.gke.io
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowVolumeExpansion: true
parameters:
  type: hyperdisk-balanced-high-availability
  provisioned-throughput-on-create: "250Mi"
  provisioned-iops-on-create: "7000"
allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
  - key: topology.gke.io/zone
    values:
    - ZONE1
    - ZONE2

更改下列內容：

ZONE1、ZONE2：動態佈建磁碟區的複本所在的區域。

建立 StorageClass：

kubectl create -f hdb-ha-example-class.yaml

將以下 PersistentVolumeClaim 資訊清單儲存至名為 pvc-example.yaml 的檔案：

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: podpvc
spec:
  accessModes:
  - ACCESS_MODE
  storageClassName: balanced-ha-storage
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

更改下列內容：

ACCESS_MODE：Hyperdisk Balanced High Availability 支援 ReadWriteOnce、ReadWriteMany 和 ReadWriteOncePod。如要瞭解各存取模式的差異和用途，請參閱「永久磁碟區存取模式」。
如果選擇使用 ReadWriteMany，也必須將 volumeMode: Block 新增至 PersistentVolumeClaim，如下列範例所示：

  kind: PersistentVolumeClaim
  apiVersion: v1
  metadata:
    name: podpvc
  spec:
    accessModes:
    - ReadWriteMany
    volumeMode: Block
    storageClassName: balanced-ha-storage
    resources:
      requests:
        storage: 20Gi
  ```

套用參照您稍早建立的 StorageClass 的 PersistentVolumeClaim：
```
kubectl apply -f pvc-example.yaml
```

手動佈建

請按照 Compute Engine 說明文件，手動建立 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區。

將下列 PersistentVolume 資訊清單儲存至名為 pv-example.yaml 的檔案。資訊清單會參照您剛建立的 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-demo
spec:
  capacity:
    storage: 500Gi
  accessModes:
    - ACCESS_MODE
  claimRef:
    namespace: default
    name: podpvc
  csi:
    driver: pd.csi.storage.gke.io
    volumeHandle: projects/PROJECT_ID/regions/REGION/disks/gce-disk-1
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: topology.gke.io/zone
            operator: In
            values:
            - ZONE1
            - ZONE2

更改下列內容：

PROJECT_ID：您建立的磁碟區專案 ID。
REGION：您建立的磁碟區域。如需最新區域供應情形，請參閱 Compute Engine 說明文件。
ZONE1、ZONE2：您建立的磁碟區所複製的區域。
ACCESS_MODE：Hyperdisk Balanced High Availability 支援 ReadWriteOnce、ReadWriteMany 和 ReadWriteOncePod。如要瞭解各存取模式的差異和用途，請參閱「永久磁碟區存取模式」。

建立永久磁碟區，參照先前建立的 Hyperdisk 已平衡高可用性磁碟區：
```
kubectl apply -f pv-example.yaml
```
將以下 PersistentVolumeClaim 資訊清單儲存至名為 pvc-example.yaml 的檔案：
```
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: podpvc
spec:
  accessModes:
  - ACCESS_MODE
  storageClassName: balanced-ha-storage
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
```
更改下列內容：
- ACCESS_MODE：Hyperdisk Balanced High Availability 支援 ReadWriteOnce、ReadWriteMany 和 ReadWriteOncePod。必須與上一步驟中 PersistentVolume 指定的存取權模式相同。如要瞭解各存取模式的差異和用途，請參閱「永久磁碟區存取模式」。
套用參照您先前建立 PersistentVolume 的 PersistentVolumeClaim：
```
kubectl apply -f pvc-example.yaml
```

以區塊模式使用多寫入端磁碟區

如要在區塊模式下使用磁碟區，您必須在耗用 Pod 中指定 volumeBlock，而不是 volumeMounts。使用先前介紹的 PersistenVolumeClaim 的 Pod 範例如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-server-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        volumeDevices:
        - mountPath: /dev/my-device
          name: mypvc
      volumes:
      - name: mypvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: podpvc
          readOnly: false

區域性永久磁碟

與可用區永久磁碟相同，地區永久磁碟可以視需求動態佈建，或由叢集管理員事先手動佈建，但建議使用動態佈建。如要使用 pd-standard 類型的地區永久磁碟，請將 PersistentVolumeClaim 的 spec.resources.requests.storage 屬性設為至少 200 GiB。如果您的使用案例需要較小的音量，請考慮改用 pd-balanced 或 pd-ssd。

動態佈建

如要啟用地區永久磁碟的動態佈建，請使用 replication-type 參數建立 StorageClass，並在 allowedTopologies 中指定區域限制。

舉例來說，下列資訊清單說明使用標準永久磁碟的 StorageClass，並將資料複製到 europe-west1-b 和 europe-west1-c 區域：regionalpd-storageclass

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: regionalpd-storageclass
provisioner: pd.csi.storage.gke.io
parameters:
  type: pd-balanced
  replication-type: regional-pd
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
  - key: topology.gke.io/zone
    values:
    - europe-west1-b
    - europe-west1-c

如果使用區域叢集，可以不指定 allowedTopologies。如果您這麼做，當您建立使用這個 StorageClass 的 Pod 時，系統會佈建兩個可用區的地區永久磁碟。PersistentVolumeClaim其中一個可用區與 Pod 排定時間的可用區相同。系統會從叢集可用的區域中隨機挑選其他區域。

使用可用區叢集時，必須設定 allowedTopologies。

建立 StorageClass 後，請使用 storageClassName 欄位參照 StorageClass，接著建立 PersistentVolumeClaim 物件。舉例來說，下列資訊清單會建立名為 regional-pvc 的 PersistentVolumeClaim，並參照 regionalpd-storageclass：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: regional-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 500Gi
  storageClassName: regionalpd-storageclass

由於 StorageClass 是使用 volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer 設定，因此在建立使用 PersistentVolumeClaim 的 Pod 之前，不會佈建 PersistentVolume。

下列資訊清單是使用先前建立的 PersistentVolumeClaim 的 Pod 範例：

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: task-pv-pod
spec:
  volumes:
    - name: task-pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: regional-pvc
  containers:
    - name: task-pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: task-pv-storage

手動佈建

首先，使用 gcloud compute disks create 指令建立地區永久磁碟。下列範例會建立名為 gce-disk-1 的磁碟，並將資料複製到 europe-west1-b 和 europe-west1-c 區域：

gcloud compute disks create gce-disk-1 \
   --size 500Gi \
   --region europe-west1 \
   --replica-zones europe-west1-b,europe-west1-c

然後，您可以建立 PersistentVolume，參照您剛建立的地區永久磁碟。除了「使用既有的永久磁碟做為 PersistentVolumes」一文中的物件，地區永久磁碟的 PersistentVolume 也應指定 node-affinity。如果您使用 StorageClass，則應指定永久磁碟 CSI 驅動程式。

以下是 StorageClass 資訊清單範例，該資訊清單使用標準永久磁碟，並將資料複製到 europe-west1-b 和 europe-west1-c 區域：

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: regionalpd-storageclass
provisioner: pd.csi.storage.gke.io
parameters:
  type: pd-balanced
  replication-type: regional-pd
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
  - key: topology.gke.io/zone
    values:
    - europe-west1-b
    - europe-west1-c

以下是建立名為 pv-demo 的 PersistentVolume 並參照 regionalpd-storageclass 的資訊清單範例：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-demo
spec:
  storageClassName: "regionalpd-storageclass"
  capacity:
     storage: 500Gi
  accessModes:
     - ReadWriteOnce
  claimRef:
    namespace: default
    name: pv-claim-demo
  csi:
    driver: pd.csi.storage.gke.io
    volumeHandle: projects/PROJECT_ID/regions/europe-west1/disks/gce-disk-1
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: topology.gke.io/zone
            operator: In
            values:
               - europe-west1-b
               - europe-west1-c

請注意 PersistentVolume 範例的下列事項：

volumeHandle 欄位包含 gcloud compute disks create 呼叫的詳細資料，包括 PROJECT_ID。
即使設為 default，也必須指定 claimRef.namespace 欄位。

為永久磁碟命名

Kubernetes 無法區分具有相同名稱的區域和地區永久磁碟。解決方法是，請確保永久磁碟使用不重複的名稱。使用動態佈建的永久磁碟時，不會發生這個問題。

後續步驟

請參閱教學課程，瞭解如何使用 Persistent Disk 和 Cloud SQL 在 GKE 中部署 WordPress。

佈建區域性永久磁碟和 Hyperdisk 已平衡高可用性磁碟區 透過集合功能整理內容 你可以依據偏好儲存及分類內容。

Hyperdisk Balanced High Availability

動態佈建

手動佈建

以區塊模式使用多寫入端磁碟區

區域性永久磁碟

動態佈建

手動佈建

為永久磁碟命名

後續步驟

佈建區域性永久磁碟和 Hyperdisk 已平衡高可用性磁碟區