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阿里云容器服务ACK使用CNFS管理CPFS隔离存储卷-云淘科技

• 阿里云容器服务
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为提升CPFS文件系统的性能，容器服务ACK支持使用CNFS（Container Network File System）托管CPFS文件系统，对文件系统层独立管理。本文介绍如何通过CNFS的隔离存储卷方式，挂载NFS和EFC客户端使用CPFS文件系统。

索引

  • 前提条件
  • 步骤一：安装客户端依赖并重启CSI-Plugin组件
  • 步骤二：使用NFS和EFC客户端挂载CPFS文件系统
  • 步骤三：查看持久化数据是否写入成功

前提条件

  • 已创建Kubernetes集群，Kubernetes版本为v1.20及以上，且存储插件选择为CSI。具体操作，请参见创建Kubernetes托管版集群。
  • 已确保CSI-Plugin和CSI-Provisioner组件版本为v1.24.11-5221f79-aliyun及以上。关于升级CSI-Plugin和CSI-Provisioner组件的操作，请参见安装与升级CSI组件。
  • 已确保storage-operator组件版本为v1.24.105-825188d-aliyun及以上。关于升级storage-operator组件的操作，请参见管理组件。
  • 已通过kubectl工具连接Kubernetes集群。具体操作，请参见获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。
  • 已创建CPFS文件系统和对应的协议服务，并获取挂载点地址。具体操作，请参见创建文件系统和创建协议服务并获取挂载地址。重要
    • 创建的CPFS文件系统和集群必须在同一VPC下。
    • CPFS的协议服务挂载点和集群建议在同一交换机下，以提升使用性能。

步骤一：安装客户端依赖并重启CSI-Plugin组件

  1. 执行以下命令，查看集群中是否存在名为csi-plugin的ConfigMap。 
    kubectl get configmap csi-plugin -nkube-system

    预期输出：

    NAME         DATA   AGE
csi-plugin   X      6d22h
  2. 执行以下命令，对名称为csi-plugin的ConfigMap进行更新操作。 
    kubectl edit configmap csi-plugin -nkube-system
  3. 执行以下命令，在ConfigMap文件中新增cnfs-client-properties字段，并安装客户端依赖。 
    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: csi-plugin
  namespace: kube-system
data:
  cnfs-client-properties: |
    cpfs-efc=true   # csi-plugin启动时会安装相关依赖。
EOF
  4. 执行以下命令，重启CSI-Plugin组件。 
    kubectl get pod -nkube-system -owide | grep csi-plugin | awk '{print $1}' | xargs kubectl -nkube-system delete pod

步骤二：使用NFS和EFC客户端挂载CPFS文件系统

使用NFS客户端挂载CPFS文件系统

  1. 使用以下YAML文件，创建一个CNFS托管CPFS文件系统，通过CNFS的隔离卷方式使用NFS客户端挂载CPFS文件系统，同时将隔离存储卷绑定到工作负载StatefulSet中。展开查看所需的YAML文件 
    # 创建CNFS、StorageClass和StatefulSet对象。
cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  name: cnfs-nfs-cpfs
spec:
  type: cpfs
  reclaimPolicy: Retain
  parameters:
    protocolServer: cpfs-xxxx.xxxx.cpfs.aliyuncs.com # 填写CPFS的协议服务的挂载点域名。
    useClient: NFSClient  # 使用NFS客户端进行挂载。
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: cnfs-nfs-cpfs-sc
mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3
parameters:
  volumeAs: subpath
  containerNetworkFileSystem: "cnfs-nfs-cpfs"  # 引用创建的CNFS对象cnfs-nfs-cpfs。
  path: "/share"
provisioner: nasplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: cnfs-nfs-cpfs-sts
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: busybox
  serviceName: "busybox"
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox
        command: ["/bin/sh"]
        args: ["-c", "sleep 3600;"]
        volumeMounts:
        - name: pvc
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: pvc
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "cnfs-nfs-cpfs-sc"
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi
EOF
  2. 执行以下命令，查看CNFS是否为可用状态。 
    kubectl get cnfs cnfs-nfs-cpfs -oyaml | grep status

    预期输出：

    status:
    status: Ready
  status: Available

    预期输出表明，CNFS状态为Available可用状态。

  3. 执行以下命令，查看PVC是否为绑定状态。 
    kubectl get pvc -owide | grep cnfs-nfs-cpfs-sc

    预期输出：

    pvc-cnfs-nfs-cpfs-sts-0   Bound    nas-38727f0c-58c7-40df-b2e2-80537fcd74ae   50Gi       RWO            cnfs-nfs-cpfs-sc   66s     Filesystem
pvc-cnfs-nfs-cpfs-sts-1   Bound    nas-ead04f09-ca37-408c-a50d-17e609fd48cf   50Gi       RWO            cnfs-nfs-cpfs-sc   4m50s   Filesystem

    预期输出表明，PVC状态为Bound绑定状态。

  4. 执行以下命令，查看Pod是否为运行状态。 
    kubectl get sts cnfs-nfs-cpfs-sts -owide

    预期输出：

    NAME                READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES
cnfs-nfs-cpfs-sts   2/2     98s   busybox      busybox
  5. 执行以下命令，查看其中一个Pod是否挂载成功。 
    kubectl exec cnfs-nfs-cpfs-sts-0 -- mount | grep nfs

    预期输出：

    cpfs-03129888b1d5c6e7-031b038b4345e7cen.cn-beijing.cpfs.aliyuncs.com:/share/nas-e223798f-dccc-4453-be19-72140884f642 on /data type nfs (rw,relatime,vers=3,rsize=1048576,wsize=1048576,namlen=255,hard,nolock,noresvport,proto=tcp,port=30000,timeo=600,retrans=2,sec=sys,mountaddr=127.0.1.255,mountvers=3,mountport=30000,mountproto=tcp,local_lock=all,addr=127.0.1.255)

    预期输出表明，CNFS使用NFS客户端已成功挂载CPFS文件系统。

使用EFC客户端挂载CPFS文件系统

  1. 使用以下YAML文件，创建一个CNFS托管CPFS文件系统，通过CNFS的隔离卷方式使用EFC客户端挂载CPFS文件系统，同时将隔离存储卷绑定到工作负载StatefulSet中。展开查看所需的YAML文件 
    # 创建CNFS、StorageClass和StatefulSet对象。
cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: storage.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ContainerNetworkFileSystem
metadata:
  name: cnfs-efc-cpfs
spec:
  type: cpfs
  reclaimPolicy: Retain
  parameters:
    protocolServer: cpfs-xxxx.xxxx.cpfs.aliyuncs.com # 填写CPFS的协议服务的挂载点域名。
    useClient: EFCClient  # 使用EFC客户端进行挂载。
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: cnfs-efc-cpfs-sc
mountOptions:
  - nolock,tcp,noresvport
  - vers=3
parameters:
  volumeAs: subpath
  containerNetworkFileSystem: "cnfs-efc-cpfs" # 引用创建的CNFS对象cnfs-efc-cpfs。
  path: "/share"
provisioner: nasplugin.csi.alibabacloud.com
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: cnfs-efc-cpfs-sts
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: busybox
  serviceName: "busybox"
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox
        command: ["/bin/sh"]
        args: ["-c", "sleep 3600;"]
        volumeMounts:
        - name: pvc
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: pvc
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "cnfs-efc-cpfs-sc"
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi
EOF
  2. 执行以下命令，查看CNFS是否为可用状态。 
    kubectl get cnfs cnfs-efc-cpfs -oyaml | grep status

    预期输出：

    status:
    status: Ready
  status: Available

    预期输出表明，CNFS状态为Available可用状态。

  3. 执行以下命令，查看PVC是否为绑定状态。 
    kubectl get pvc -owide | grep cnfs-efc-cpfs-sc

    预期输出：

    pvc-cnfs-efc-cpfs-sts-0   Bound    nas-38727f0c-58c7-40df-b2e2-80537fcd74ae   50Gi       RWO            cnfs-efc-cpfs-sc   66s     Filesystem
pvc-cnfs-efc-cpfs-sts-1   Bound    nas-ead04f09-ca37-408c-a50d-17e609fd48cf   50Gi       RWO            cnfs-efc-cpfs-sc   4m50s   Filesystem

    预期输出表明，PVC状态为Bound绑定状态。

  4. 执行以下命令，查看Pod是否为运行状态。 
    kubectl get sts cnfs-efc-cpfs-sts -owide

    预期输出：

    NAME                READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES
cnfs-efc-cpfs-sts   2/2     198s   busybox      busybox
  5. 执行以下命令，查看其中一个Pod是否挂载成功。 
    kubectl exec cnfs-efc-cpfs-sts-0 -- mount | grep efc

    预期输出：

    bindroot-90f07-x6ducKqW:cpfs-03129888b1d5c6e7-031b038b4345e7cen.cn-beijing.cpfs.aliyuncs.com:/share/nas-e502f35f-2d42-4292-bf2c-c39885c38820 on /data type alifuse.aliyun-alinas-efc (rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=0,group_id=0,default_permissions,allow_other)

    预期输出表明，CNFS使用EFC客户端已成功挂载CPFS文件系统。

步骤三：查看持久化数据是否写入成功

  1. 执行以下命令，将1 G的临时文件写入其中一个名称为cnfs-xxx-cpfs-sts-0的Pod中，并查看是否写入成功。 
    kubectl exec cnfs-xxx-cpfs-sts-0 -- sh -c "dd if=/dev/zero of=/data/1G.tmpfile bs=1G count=1;ls -alrth /data"

    预期输出：

    total 1G
drwxr-xr-x    2 root     root        4.0K Apr 19 12:42 .
drwxr-xr-x    1 root     root        4.0K Apr 19 12:42 ..
-rw-r--r--    1 root     root        1.0G Apr 19 12:50 1G.tmpfile
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.0GB) copied, 2.729605 seconds, 375.1MB/s
  2. 执行以下命令，在名称为cnfs-xxx-cpfs-sts-1的Pod中，查看存在已写入的1 G的临时文件。 
    kubectl exec cnfs-xxx-cpfs-sts-1 -- sh -c "ls -alrth /data"

    预期输出：

    total 5K
drwxr-xr-x    2 root     root        4.0K Apr 19 12:42 .
drwxr-xr-x    1 root     root        4.0K Apr 19 12:42 ..

    预期输出表明，在名称为cnfs-xxx-cpfs-sts-0的Pod中写入了1 G的临时文件1G.tmpfile，在名称为cnfs-xxx-cpfs-sts-1的Pod中相互隔离。

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