Kubernetes 中部署 NFS Provisioner 为 NFS 提供动态分配卷

2019-06-28 12:22:00 kubernetes nfs nfs provisioner storageclass

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注意： 该项目已经过期，请转移至部署 Kubernetes 中部署 NFS Provisioner 为 NFS 提供动态分配卷文章

环境说明：

NFS Provisioner Github 地址：https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/tree/master/nfs-client
NFS 示例部署文件 Github 地址：https://github.com/my-dlq/blog-example/tree/master/kubernetes/nfs-provisioner-deploy

一、NFS Provisioner 简介

NFS Provisioner 是一个自动配置卷程序，它使用现有的和已配置的 NFS 服务器来支持通过持久卷声明动态配置 Kubernetes 持久卷。

持久卷被配置为：${namespace}-${pvcName}-${pvName}。

二、创建 NFS Server 端

本篇幅是具体介绍如何部署 NFS 动态卷分配应用 "NFS Provisioner"，所以部署前请确认已经存在 NFS Server 端，关于如何部署 NFS Server 请看之前写过的博文 “CentOS7 搭建 NFS 服务器”，如果非 Centos 系统，请先自行查找 NFS Server 安装方法。

这里 NFS Server 环境为：

IP地址：192.168.2.11
存储目录：/nfs/data

三、创建 ServiceAccount

现在的 Kubernetes 集群大部分是基于 RBAC 的权限控制，所以创建一个一定权限的 ServiceAccount 与后面要创建的 "NFS Provisioner" 绑定，赋予一定的权限。

提前修改里面的 Namespace 值设置为要部署 "NFS Provisioner" 的 Namespace 名

nfs-rbac.yaml

 1kind: ServiceAccount
 2apiVersion: v1
 3metadata:
 4  name: nfs-client-provisioner
 5---
 6kind: ClusterRole
 7apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 8metadata:
 9  name: nfs-client-provisioner-runner
10rules:
11  - apiGroups: [""]
12    resources: ["persistentvolumes"]
13    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
14  - apiGroups: [""]
15    resources: ["persistentvolumeclaims"]
16    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
17  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
18    resources: ["storageclasses"]
19    verbs: ["get", "list", "watch"]
20  - apiGroups: [""]
21    resources: ["events"]
22    verbs: ["create", "update", "patch"]
23---
24kind: ClusterRoleBinding
25apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
26metadata:
27  name: run-nfs-client-provisioner
28subjects:
29  - kind: ServiceAccount
30    name: nfs-client-provisioner
31    namespace: kube-system      #替换成你要部署NFS Provisioner的 Namespace
32roleRef:
33  kind: ClusterRole
34  name: nfs-client-provisioner-runner
35  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
36---
37kind: Role
38apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
39metadata:
40  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
41rules:
42  - apiGroups: [""]
43    resources: ["endpoints"]
44    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
45---
46kind: RoleBinding
47apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
48metadata:
49  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
50subjects:
51  - kind: ServiceAccount
52    name: nfs-client-provisioner
53    namespace: kube-system      #替换成你要部署NFS Provisioner的 Namespace
54roleRef:
55  kind: Role
56  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
57  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

创建 RBAC

-n: 指定应用部署的 Namespace

1$ kubectl apply -f nfs-rbac.yaml -n kube-system

四、部署 NFS Provisioner

设置 NFS Provisioner 部署文件，这里将其部署到 "kube-system" Namespace 中。

nfs-provisioner-deploy.yaml

 1kind: Deployment
 2apiVersion: apps/v1
 3metadata:
 4  name: nfs-client-provisioner
 5  labels:
 6    app: nfs-client-provisioner
 7spec:
 8  replicas: 1
 9  strategy:
10    type: Recreate      #---设置升级策略为删除再创建(默认为滚动更新)
11  selector:
12    matchLabels:
13      app: nfs-client-provisioner
14  template:
15    metadata:
16      labels:
17        app: nfs-client-provisioner
18    spec:
19      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
20      containers:
21        - name: nfs-client-provisioner
22          image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:v3.1.0-k8s1.11
23          volumeMounts:
24            - name: nfs-client-root
25              mountPath: /persistentvolumes
26          env:
27            - name: PROVISIONER_NAME
28              value: nfs-client     #--- nfs-provisioner的名称，以后设置的storageclass要和这个保持一致
29            - name: NFS_SERVER
30              value: 192.168.2.11   #---NFS服务器地址，和 valumes 保持一致
31            - name: NFS_PATH
32              value: /nfs/data      #---NFS服务器目录，和 valumes 保持一致
33      volumes:
34        - name: nfs-client-root
35          nfs:
36            server: 192.168.2.11    #---NFS服务器地址
37            path: /nfs/data         #---NFS服务器目录

注意：在 Kubernetes 1.20+ 版本中移除了 SelfLink，由于该镜像也好久不更新，在新版本中将出现不能正常使用问题，可以在 kube-apiserver.yaml 中添加 - --feature-gates=RemoveSelfLink=false 参数来解决此问题，详情请参考 https://github.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner/issues/25

创建 NFS Provisioner

-n: 指定应用部署的 Namespace

1$ kubectl apply -f nfs-provisioner-deploy.yaml -n kube-system

五、创建 NFS SotageClass

创建一个 StoageClass，声明 NFS 动态卷提供者名称为 “nfs-storage”。

nfs-storage.yaml

 1apiVersion: storage.k8s.io/v1
 2kind: StorageClass
 3metadata:
 4  name: nfs-storage
 5  annotations:
 6    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true" #---设置为默认的storageclass
 7provisioner: nfs-client    #---动态卷分配者名称，必须和上面创建的"provisioner"变量中设置的Name一致
 8parameters:
 9  archiveOnDelete: "true"  #---设置为"false"时删除PVC不会保留数据,"true"则保留数据
10mountOptions: 
11  - hard        #指定为硬挂载方式
12  - nfsvers=4   #指定NFS版本，这个需要根据 NFS Server 版本号设置

创建 StorageClass

1$ kubectl apply -f nfs-storage.yaml

六、创建 PVC 和 Pod 进行测试

1、创建测试 PVC

在 “kube-public” Namespace 下创建一个测试用的 PVC 并观察是否自动创建是 PV 与其绑定。

test-pvc.yaml

 1kind: PersistentVolumeClaim
 2apiVersion: v1
 3metadata:
 4  name: test-pvc
 5spec:
 6  storageClassName: nfs-storage #---需要与上面创建的storageclass的名称一致
 7  accessModes:
 8    - ReadWriteOnce
 9  resources:
10    requests:
11      storage: 1Mi

创建 PVC

-n：指定创建 PVC 的 Namespace

1$ kubectl apply -f test-pvc.yaml -n kube-public

查看 PVC 状态是否与 PV 绑定

利用 Kubectl 命令获取 pvc 资源，查看 STATUS 状态是否为 “Bound”。

1$ kubectl get pvc test-pvc -n kube-public
2
3NAME       STATUS   VOLUME                 CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS
4test-pvc   Bound    pvc-be0808c2-9957-11e9 1Mi        RWO            nfs-storage

2、创建测试 Pod 并绑定 PVC

创建一个测试用的 Pod，指定存储为上面创建的 PVC，然后创建一个文件在挂载的 PVC 目录中，然后进入 NFS 服务器下查看该文件是否存入其中。

test-pod.yaml

 1kind: Pod
 2apiVersion: v1
 3metadata:
 4  name: test-pod
 5spec:
 6  containers:
 7  - name: test-pod
 8    image: busybox:latest
 9    command:
10      - "/bin/sh"
11    args:
12      - "-c"
13      - "touch /mnt/SUCCESS && exit 0 || exit 1"  #创建一个名称为"SUCCESS"的文件
14    volumeMounts:
15      - name: nfs-pvc
16        mountPath: "/mnt"
17  restartPolicy: "Never"
18  volumes:
19    - name: nfs-pvc
20      persistentVolumeClaim:
21        claimName: test-pvc

创建 Pod

-n：指定创建 Pod 的 Namespace

1$ kubectl apply -f test-pod.yaml -n kube-public

3、进入 NFS Server 服务器验证是否创建对应文件

进入 NFS Server 服务器的 NFS 挂载目录，查看是否存在 Pod 中创建的文件：

1$ cd /nfs/data
2$ ls -l
3
4-rw-r--r-- kube-public-test-pvc-pvc-3dc54156-b81d-11e9-a8b8-000c29d98697
5
6$ cd /kube-public-test-pvc-pvc-3dc54156-b81d-11e9-a8b8-000c29d98697
7$ ls -l
8
9-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 28 12:44 SUCCESS

可以看到已经生成 SUCCESS 该文件，并且可知通过 NFS Provisioner 创建的目录命名方式为 “namespace名称-pvc名称-pv名称”，pv 名称是随机字符串，所以每次只要不删除 PVC，那么 Kubernetes 中的与存储绑定将不会丢失，要是删除 PVC 也就意味着删除了绑定的文件夹，下次就算重新创建相同名称的 PVC，生成的文件夹名称也不会一致，因为 PV 名是随机生成的字符串，而文件夹命名又跟 PV 有关,所以删除 PVC 需谨慎。

---END---