k8s使用glusterfs实现动态持久化存储

简介

本文章介绍如何使用glusterfs为k8s提供动态申请pv的功能。glusterfs提供底层存储功能，heketi为glusterfs提供restful风格的api，方便管理glusterfs。支持k8s的pv的3种访问模式ReadWriteOnce，ReadOnlyMany ，ReadWriteMany

访问模式只是能力描述，并不是强制执行的，对于没有按pvc声明的方式使用pv，存储提供者应该负责访问时的运行错误。例如如果设置pvc的访问模式为ReadOnlyMany ，pod挂载后依然可写，如果需要真正的不可写，申请pvc是需要指定 readOnly: true 参数

安装

实验用的Vagrantfile

# -*- mode: ruby -*-# vi: set ft=ruby :ENV["LC_ALL"] = "en_US.UTF-8"Vagrant.configure("2") do |config|
    (1..3).each do |i|
      config.vm.define "lab#{i}" do |node|
        node.vm.box = "centos-7.4-docker-17"
        node.ssh.insert_key = false
        node.vm.hostname = "lab#{i}"
        node.vm.network "private_network", ip: "11.11.11.11#{i}"
        node.vm.provision "shell",          inline: "echo hello from node #{i}"
        node.vm.provider "virtualbox" do |v|
          v.cpus = 2
          v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "lab#{i}", "--memory", "3096"]
          file_to_disk = "lab#{i}_vdb.vdi"
          unless File.exist?(file_to_disk)            # 50GB
            v.customize ['createhd', '--filename', file_to_disk, '--size', 50 * 1024]          end
          v.customize ['storageattach', :id, '--storagectl', 'IDE', '--port', 1, '--device', 0, '--type', 'hdd', '--medium', file_to_disk]        end
      end
    endend

环境配置说明

# 安装 glusterfs 每节点需要提前加载 dm_thin_pool 模块modprobe dm_thin_pool# 配置开启自加载cat >/etc/modules-load.d/glusterfs.conf<<EOF
dm_thin_poolEOF# 安装 glusterfs-fuseyum install -y glusterfs-fuse

安装glusterfs与heketi

# 安装 heketi client# https://github.com/heketi/heketi/releases# 去github下载相关的版本wget https://github.com/heketi/heketi/releases/download/v7.0.0/heketi-client-v7.0.0.linux.amd64.tar.gztar xf heketi-client-v7.0.0.linux.amd64.tar.gz
cp heketi-client/bin/heketi-cli /usr/local/bin# 查看版本heketi-cli -v# 如下部署步骤都在如下目录执行cd heketi-client/share/heketi/kubernetes# 在k8s中部署 glusterfskubectl create -f glusterfs-daemonset.json# 查看 node 节点kubectl get nodes# 给提供存储 node 节点打 labelkubectl label node lab1 lab2 lab3 storagenode=glusterfs# 查看 glusterfs 状态kubectl get pods -o wide# 部署 heketi server # 配置 heketi server 的权限kubectl create -f heketi-service-account.json
kubectl create clusterrolebinding heketi-gluster-admin --clusterrole=edit --serviceaccount=default:heketi-service-account# 创建 cofig secretkubectl create secret generic heketi-config-secret --from-file=./heketi.json# 初始化部署kubectl create -f heketi-bootstrap.json# 查看 heketi bootstrap 状态kubectl get pods -o wide
kubectl get svc# 配置端口转发 heketi serverHEKETI_BOOTSTRAP_POD=$(kubectl get pods | grep deploy-heketi | awk '{print $1}')
kubectl port-forward $HEKETI_BOOTSTRAP_POD 58080:8080# 测试访问# 另起一终端curl http://localhost:58080/hello# 配置 glusterfs# hostnames/manage 字段里必须和 kubectl get node 一致# hostnames/storage 指定存储网络 ip 本次实验使用与k8s集群同一个ipcat >topology.json<<EOF
{  "clusters": [
    {      "nodes": [
        {          "node": {            "hostnames": {              "manage": [                "lab1"
              ],              "storage": [                "11.11.11.111"
              ]
            },            "zone": 1
          },          "devices": [
            {              "name": "/dev/sdb",              "destroydata": false
            }
          ]
        },
        {          "node": {            "hostnames": {              "manage": [                "lab2"
              ],              "storage": [                "11.11.11.112"
              ]
            },            "zone": 1
          },          "devices": [
            {              "name": "/dev/sdb",              "destroydata": false
            }
          ]
        },
        {          "node": {            "hostnames": {              "manage": [                "lab3"
              ],              "storage": [                "11.11.11.113"
              ]
            },            "zone": 1
          },          "devices": [
            {              "name": "/dev/sdb",              "destroydata": false
            }
          ]
        }
      ]
    }
  ]
}
EOF
export HEKETI_CLI_SERVER=http://localhost:58080heketi-cli topology load --json=topology.json# 使用 Heketi 创建一个用于存储 Heketi 数据库的 volumeheketi-cli setup-openshift-heketi-storage
kubectl create -f heketi-storage.json# 查看状态# 等所有job完成 即状态为 Completed# 才能进行如下的步骤kubectl get pods
kubectl get job# 删除部署时产生的相关资源kubectl delete all,service,jobs,deployment,secret --selector="deploy-heketi"# 部署 heketi serverkubectl create -f heketi-deployment.json# 查看 heketi server 状态kubectl get pods -o wide
kubectl get svc# 查看 heketi 状态信息# 配置端口转发 heketi serverHEKETI_BOOTSTRAP_POD=$(kubectl get pods | grep heketi | awk '{print $1}')
kubectl port-forward $HEKETI_BOOTSTRAP_POD 58080:8080export HEKETI_CLI_SERVER=http://localhost:58080heketi-cli cluster listheketi-cli volume list

测试

# 创建 StorageClass# 由于没有开启认证# restuser restuserkey 可以随意写HEKETI_SERVER=$(kubectl get svc | grep heketi | head -1 | awk '{print $3}')echo $HEKETI_SERVERcat >storageclass-glusterfs.yaml<<EOF
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: gluster-heketi
provisioner: kubernetes.io/glusterfs
parameters:
  resturl: "http://$HEKETI_SERVER:8080"
  restauthenabled: "false"
  restuser: "will"
  restuserkey: "will"
  gidMin: "40000"
  gidMax: "50000"
  volumetype: "replicate:3"EOF
kubectl create -f storageclass-glusterfs.yaml# 查看kubectl get sc# 创建pvc测试cat >gluster-pvc-test.yaml<<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: gluster1
 annotations:
   volume.beta.kubernetes.io/storage-class: gluster-heketi
spec:
 accessModes:
  - ReadWriteOnce
 resources:
   requests:
     storage: 5Gi
EOF
kubectl apply -f gluster-pvc-test.yaml 
# 查看kubectl get pvc
kubectl get pv 
# 创建 nginx pod 挂载测试cat >nginx-pod.yaml<<EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod1
  labels:
    name: nginx-pod1
spec:
  containers:
  - name: nginx-pod1
    image: nginx:alpine
    ports:
    - name: web
      containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: gluster-vol1
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: gluster-vol1
    persistentVolumeClaim:
      claimName: gluster1
EOF
kubectl apply -f nginx-pod.yaml 
# 查看kubectl get pods -o wide 
# 修改文件内容kubectl exec -ti nginx-pod1 -- /bin/sh -c 'echo Hello World from GlusterFS!!! > /usr/share/nginx/html/index.html'
 # 访问测试POD_ID=$(kubectl get pods -o wide | grep nginx-pod1 | awk '{print $(NF-1)}')
curl http://$POD_ID
 # node 节点查看文件内容GLUSTERFS_POD=$(kubectl get pod | grep glusterfs | head -1 | awk '{print $1}')
kubectl exec -ti $GLUSTERFS_POD /bin/sh
mount | grep heketi
cat /var/lib/heketi/mounts/vg_56033aa8a9131e84faa61a6f4774d8c3/brick_1ac5f3a0730457c

作者：CountingStars_
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