Provisioning dei dischi permanenti a livello di regione

Questa pagina spiega come attivare il provisioning dinamico dei dischi permanenti a livello di regione e come eseguirne il provisioning manuale in Google Kubernetes Engine (GKE).

Per creare soluzioni end-to-end per applicazioni ad alta disponibilità con dischi permanenti a livello di area geografica, consulta Aumentare la disponibilità delle app stateful con Stateful HA Operator.

Dischi permanenti a livello di regione

Come per i dischi permanenti a livello di zona, i dischi permanenti a livello di regione possono essere sottoposti a provisioning dinamico in base alle esigenze o a provisioning manuale in anticipo da parte dell'amministratore del cluster, anche se è consigliato il provisioning dinamico. Per utilizzare i dischi permanenti a livello di area geografica di tipo pd-standard, imposta l'attributo spec.resources.requests.storage di PersistentVolumeClaim su un valore minimo di 200 GiB. Se il tuo caso d'uso richiede un volume inferiore, valuta la possibilità di utilizzare pd-balanced o pd-ssd.

Provisioning dinamico

Per abilitare il provisioning dinamico dei dischi permanenti a livello di regione, crea un StorageClass con il parametro replication-type e specifica i vincoli di zona in allowedTopologies.

Ad esempio, il seguente manifest descrive un StorageClass denominato regionalpd-storageclass che utilizza dischi permanenti standard e che esegue la replica dei dati nelle zone europe-west1-b e europe-west1-c:

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

Se utilizzi un cluster regionale, puoi lasciare allowedTopologies non specificato. Se lo fai, quando crei un pod che utilizza un PersistentVolumeClaim che utilizza questo StorageClass, viene eseguito il provisioning di un disco permanente regionale con due zone. Una zona corrisponde alla zona in cui è pianificato il pod. L'altra zona viene scelta in modo casuale tra quelle disponibili per il cluster.

Quando utilizzi un cluster a livello di zona, è necessario impostare allowedTopologies.

Una volta creato StorageClass, crea un oggetto PersistentVolumeClaim utilizzando il campo storageClassName per fare riferimento a StorageClass. Ad esempio, il seguente manifest crea un PersistentVolumeClaim denominato regional-pvc e fa riferimento a regionalpd-storageclass:

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

Poiché StorageClass è configurato con volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer, il provisioning di PersistentVolume non viene eseguito finché non viene creato un pod che utilizza PersistentVolumeClaim.

Il seguente manifest è un pod di esempio che utilizza il PersistentVolumeClaim creato in precedenza:

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

Provisioning manuale

Innanzitutto, crea un disco permanente regionale utilizzando il comando gcloud compute disks create. L'esempio seguente crea un disco denominato gce-disk-1 replicato nelle zone europe-west1-b e europe-west1-c:

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

Puoi quindi creare un PersistentVolume che fa riferimento al disco permanente regionale che hai appena creato. Oltre agli oggetti descritti in Utilizzo di dischi permanenti preesistenti come PersistentVolume, il PersistentVolume per un disco permanente a livello di area geografica deve specificare anche un node-affinity. Se utilizzi un StorageClass, deve essere specificato il driver CSI per il disco permanente.

Ecco un esempio di manifest StorageClass che utilizza dischi permanenti standard e che esegue la replica dei dati nelle zone europe-west1-b e europe-west1-c:

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

Ecco un esempio di manifest che crea un PersistentVolume denominato pv-demo e fa riferimento a regionalpd-storageclass:

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

Tieni presente quanto segue per l'esempio PersistentVolume:

  • Il campo volumeHandle contiene i dettagli della chiamata gcloud compute disks create, incluso il tuo PROJECT_ID.
  • Il campo claimRef.namespace deve essere specificato anche se è impostato su default.

Assegnare un nome ai dischi permanenti

Kubernetes non è in grado di distinguere i dischi permanenti zonali e regionali con lo stesso nome. Come soluzione alternativa, assicurati che i dischi permanenti abbiano nomi univoci. Questo problema non si verifica quando si utilizzano dischi permanenti con provisioning dinamico.

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