K8S中如何使用Glusterfs做持久化存储？
本文通过步骤讲解，旨在让读者了解Kubernetes中如何使用持久化存储，对glusterfs的配置相对简单，不建议在生产环境下使用。
集群详情
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Kubernetes 1.6.0
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Docker 1.12.5（使用yum安装）
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Etcd 3.1.5
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Flanneld 0.7 vxlan 网络
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TLS 认证通信 (所有组件，如 etcd、kubernetes master 和 node)
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RBAC 授权
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kublet TLS BootStrapping
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kubedns、dashboard、heapster(influxdb、grafana)、EFK(elasticsearch、fluentd、kibana) 集群插件
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私有docker镜像仓库harbor（请自行部署，harbor提供离线安装包，直接使用docker-compose启动即可）
以下步骤参考自：https://www.xf80.com/2017/04/21/kubernetes-glusterfs/
安装Glusterfs
我们直接在物理机上使用yum安装，如果你选择在kubernetes上安装，请参考：https://github.com/gluster/gluster-kubernetes/blob/master/docs/setup-guide.md
# 先安装 gluster 源
$ yum install centos-release-gluster -y
# 安装 glusterfs 组件
$ yum install -y glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma glusterfs-geo-replication glusterfs-devel
## 创建 glusterfs 目录
$ mkdir /opt/glusterd
## 修改 glusterd 目录
$ sed -i ‘s/var\/lib/opt/g’ /etc/glusterfs/glusterd.vol
# 启动 glusterfs
$ systemctl start glusterd.service
# 设置开机启动
$ systemctl enable glusterd.service
#查看状态
$ systemctl status glusterd.service
配置 Glusterfs
# 配置 hosts
$ vi /etc/hosts
172.20.0.113 sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com
172.20.0.114 sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com
172.20.0.115 sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com
# 开放端口
$ iptables -I INPUT -p tcp –dport 24007 -j ACCEPT
# 创建存储目录
$ mkdir /opt/gfs_data
# 添加节点到 集群
# 执行操作的本机不需要probe 本机
[root@sz-pg-oam-docker-test-001 ~]#
gluster peer probe sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com
gluster peer probe sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com
# 查看集群状态
$ gluster peer status
Number of Peers: 2
Hostname: sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com
Uuid: f25546cc-2011-457d-ba24-342554b51317
State: Peer in Cluster (Connected)
Hostname: sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com
Uuid: 42b6cad1-aa01-46d0-bbba-f7ec6821d66d
State: Peer in Cluster (Connected)
配置 Volume
GlusterFS中的volume的模式有很多中，包括以下几种：
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分布卷（默认模式）：即DHT, 也叫 分布卷: 将文件已hash算法随机分布到 一台服务器节点中存储。
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复制模式：即AFR, 创建volume 时带 replica x 数量: 将文件复制到 replica x 个节点中。
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条带模式：即Striped, 创建volume 时带 stripe x 数量： 将文件切割成数据块，分别存储到 stripe x 个节点中 ( 类似raid 0 )。
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分布式条带模式：最少需要4台服务器才能创建。 创建volume 时 stripe 2 server = 4 个节点： 是DHT 与 Striped 的组合型。
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分布式复制模式：最少需要4台服务器才能创建。 创建volume 时 replica 2 server = 4 个节点：是DHT 与 AFR 的组合型。
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条带复制卷模式：最少需要4台服务器才能创建。 创建volume 时 stripe 2 replica 2 server = 4 个节点： 是 Striped 与 AFR 的组合型。
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三种模式混合： 至少需要8台 服务器才能创建。 stripe 2 replica 2 , 每4个节点 组成一个 组。
因为我们只有三台主机，在此我们使用默认的分布卷模式。请勿在生产环境上使用该模式，容易导致数据丢失。
# 创建分布卷
$ gluster volume create k8s-volume transport tcp sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com:/opt/gfs_data sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com:/opt/gfs_data sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com:/opt/gfs_data force
# 查看volume状态
$ gluster volume info
Volume Name: k8s-volume
Type: Distribute
Volume ID: 9a3b0710-4565-4eb7-abae-1d5c8ed625ac
Status: Created
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 3
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com:/opt/gfs_data
Brick2: sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com:/opt/gfs_data
Brick3: sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com:/opt/gfs_data
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on
# 启动 分布卷
$ gluster volume start k8s-volume
Glusterfs调优
# 开启 指定 volume 的配额
$ gluster volume quota k8s-volume enable
# 限制 指定 volume 的配额
$ gluster volume quota k8s-volume limit-usage / 1TB
# 设置 cache 大小, 默认32MB
$ gluster volume set k8s-volume performance.cache-size 4GB
# 设置 io 线程, 太大会导致进程崩溃
$ gluster volume set k8s-volume performance.io-thread-count 16
# 设置 网络检测时间, 默认42s
$ gluster volume set k8s-volume network.ping-timeout 10
# 设置 写缓冲区的大小, 默认1M
$ gluster volume set k8s-volume performance.write-behind-window-size 1024MB
Kubernetes中配置Glusterfs
官方的文档见：
https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/master/examples/volumes/glusterfs
以下用到的所有yaml和json配置文件可以在glusterfs中找到。注意替换其中私有镜像地址为你自己的镜像地址。
Kubernetes安装客户端
# 在所有 k8s node 中安装 glusterfs 客户端
$ yum install -y glusterfs glusterfs-fuse
# 配置 hosts
$ vi /etc/hosts
172.20.0.113 sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com
172.20.0.114 sz-pg-oam-docker-test-002.tendcloud.com
172.20.0.115 sz-pg-oam-docker-test-003.tendcloud.com
因为我们glusterfs跟kubernetes集群复用主机，因为此这一步可以省去。
配置 Endpoints
$ curl -O https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/examples/volumes/glusterfs/glusterfs-endpoints.json
# 修改 endpoints.json ，配置 glusters 集群节点ip
# 每一个 addresses 为一个 ip 组
{
“addresses”: [
{
“ip”: “172.22.0.113”
}
],
“ports”: [
{
“port”: 1990
}
]
},
# 导入 glusterfs-endpoints.json
$ kubectl apply -f glusterfs-endpoints.json
# 查看 endpoints 信息
$ kubectl get ep
配置 Service
$ curl -O https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/examples/volumes/glusterfs/glusterfs-service.json
# service.json 里面查找的是 enpointes 的名称与端口，端口默认配置为 1，我改成了1990
# 导入 glusterfs-service.json
$ kubectl apply -f glusterfs-service.json
# 查看 service 信息
$ kubectl get svc
创建测试 Pod
$ curl -O https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/examples/volumes/glusterfs/glusterfs-pod.json
# 编辑 glusterfs-pod.json
# 修改 volumes 下的 path 为上面创建的 volume 名称
“path”: “k8s-volume”
# 导入 glusterfs-pod.json
$ kubectl apply -f glusterfs-pod.json
# 查看 pods 状态
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
glusterfs 1/1 Running 0 1m
# 查看 pods 所在 node
$ kubectl describe pods/glusterfs
# 登陆 node 物理机，使用 df 可查看挂载目录
$ df -h
172.20.0.113:k8s-volume 1073741824 0 1073741824 0% 172.20.0.113:k8s-volume 1.0T 0 1.0T 0% /var/lib/kubelet/pods/3de9fc69-30b7-11e7-bfbd-8af1e3a7c5bd/volumes/kubernetes.io~glusterfs/glusterfsvol
配置PersistentVolume
PersistentVolume（PV）和 PersistentVolumeClaim（PVC）是kubernetes提供的两种API资源，用于抽象存储细节。管理员关注于如何通过pv提供存储功能而无需关注用户如何使用，同样的用户只需要挂载PVC到容器中而不需要关注存储卷采用何种技术实现。
PVC和PV的关系跟pod和node关系类似，前者消耗后者的资源。PVC可以向PV申请指定大小的存储资源并设置访问模式。
PV属性
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storage容量
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读写属性：分别为ReadWriteOnce：单个节点读写； ReadOnlyMany：多节点只读 ； ReadWriteMany：多节点读写
$ cat glusterfs-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: gluster-dev-volume
spec:
capacity:
storage: 8Gi
accessModes:
– ReadWriteMany
glusterfs:
endpoints: “glusterfs-cluster”
path: “k8s-volume”
readOnly: false
# 导入PV
$ kubectl apply -f glusterfs-pv.yaml
# 查看 pv
$ kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESSMODES RECLAIMPOLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
gluster-dev-volume 8Gi RWX Retain Available 3s
PVC属性
-
访问属性与PV相同
-
容量：向PV申请的容量 <= PV总容量
配置PVC
$ cat glusterfs-pvc.yaml
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: glusterfs-nginx
spec:
accessModes:
– ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 8Gi
# 导入 pvc
$ kubectl apply -f glusterfs-pvc.yaml
# 查看 pvc
$ kubectl get pv
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESSMODES STORAGECLASS AGE
glusterfs-nginx Bound gluster-dev-volume 8Gi RWX 4s
创建 Nginx Deployment 挂载 Volume
$ vi nginx-deployment.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-dm
spec:
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
name: nginx
spec:
containers:
– name: nginx
image: nginx:alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
– containerPort: 80
volumeMounts:
– name: gluster-dev-volume
mountPath: “/usr/share/nginx/html”
volumes:
– name: gluster-dev-volume
persistentVolumeClaim:
claimName: glusterfs-nginx
# 导入 deployment
$ kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
# 查看 deployment
$ kubectl get pods |grep nginx-dm
nginx-dm-3698525684-g0mvt 1/1 Running 0 6s
nginx-dm-3698525684-hbzq1 1/1 Running 0 6s
# 查看 挂载
$ kubectl exec -it nginx-dm-3698525684-g0mvt — df -h|grep k8s-volume
172.20.0.113:k8s-volume 1.0T 0 1.0T 0% /usr/share/nginx/html
# 创建文件 测试
$ kubectl exec -it nginx-dm-3698525684-g0mvt — touch /usr/share/nginx/html/index.html
$ kubectl exec -it nginx-dm-3698525684-g0mvt — ls -lt /usr/share/nginx/html/index.html
-rw-r–r– 1 root root 0 May 4 11:36 /usr/share/nginx/html/index.html
# 验证 glusterfs
# 因为我们使用分布卷，所以可以看到某个节点中有文件
[root@sz-pg-oam-docker-test-001 ~] ls /opt/gfs_data/
[root@sz-pg-oam-docker-test-002 ~] ls /opt/gfs_data/
index.html
[root@sz-pg-oam-docker-test-003 ~] ls /opt/gfs_data/
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