CN110851082A - 一种容器对接光纤网络存储的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种容器对接光纤网络存储的方法，属于容器对接持久化存储技术领域。本发明的容器对接光纤网络存储的方法，该通过存储供应商机制和插件化的灵活存储卷插件形式，将光纤网络存储接入到K8s集群容器服务中。该发明的容器对接光纤网络存储的方法能够为K8s集群应用提供便捷无感知的优异数据持久化存储能力，具有很好的推广应用价值。

Description

一种容器对接光纤网络存储的方法
技术领域
本发明涉及容器对接持久化技术领域，具体提供一种容器对接光纤网络存储的方法。
背景技术
默认容器中的存储都是临时的，因此应用容器组(Pod)重启的时候，内部的数据会发生丢失。实际应用中，我们有些应用是无状态，有些应用则需要保持状态数据，确保Pod重启之后能够读取到之前的状态数据，有些应用则作为集群提供服务。这三种服务归纳为无状态服务、有状态服务以及有状态的集群服务，其中后面两个存在数据保存与共享的需求，因此就要采用容器外的存储方案。Kubernetes集群存储中有四个核心概念：存储卷(Volume)、持久化存储卷(PersistentVolume/PV)、存储类(StorageClass/SC)、持久化存储卷声明(PersistentVolumeClaim/PVC)。
1)Volume：存储卷是最基础的存储抽象，其支持多种类型，包括本地存储、网络存储系统(NFS)、光纤网络存储(FCSAN)以及众多的云存储，也可以编写自定义存储插件来支持特定的存储系统。Volume可以被Pod直接使用，也可以被PV使用。普通的Volume和Pod之间是一种静态的绑定关系，在定义Pod的同时，通过volume属性来定义存储的类型，通过卷挂载(volumeMount)来定义容器内的挂载点。
2)PersistentVolume：持久化存储卷与普通的存储卷不同，PV是Kubernetes中的一个资源对象，创建一个PV相当于创建了一个存储资源对象，这个资源的使用要通过首先创建一个持久化存储卷声明(PVC)来请求使用具体的某个持久化存储卷对象。
3)PersistentVolumeClaim：PVC是用户对存储资源PV的请求，根据PVC中指定的条件Kubernetes动态的寻找系统中的PV资源并进行绑定。目前PVC与PV匹配可以通过存储类名称(StorageClassName)、标签选择器(matchLabels)或者表达式选择器(matchExpressions)三种方式。
4)StorageClass：存储类为管理员提供了一种描述存储类型的方法。通常情况下，管理员需要手工创建所需的存储资源。利用动态容量供给的功能，就可以实现动态创建PV的能力。动态容量供给(Dynamic Volume Provisioning)主要依靠通过存储类StorageClass进行定义。
面对迅速增长的数据存储需求，企业和服务提供商渐渐开始选择光纤网络存储(FCSAN)作为基础网络存储设施，因其出色的可扩展性以及便捷的管理能力，以及在存储密集型环境中高效的大数据块传输能力，系统灵活和高可靠性等等。在当今云原生语境下，如何将优秀的容器技术与FCSAN技术结合，为现代化的云原生应用赋予更加强大多样灵活扩展的存储能力。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能够为K8s集群应用提供便捷无感知的优异数据持久化存储能力的容器对接光纤网络存储的方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种容器对接光纤网络存储的方法，该方法通过存储供应商机制和插件化的灵活存储卷插件形式，将光纤网络存储接入到K8s集群容器服务中。
作为优选，该容器对接光纤网络存储的方法包括以下步骤：
S1、编写G2存储供应商插件可执行应用程序，运行在K8s集群的管理节点上，用于基于G2存储类创建持久化存储卷pv；
S2、G2存储供应商插件通过安全外壳协议ssh登录到G2管理服务器，通过调用G2管理服务器内部的指令mscop、mscinq在指定的存储池内创建唯一名称的云硬盘，并返回云硬盘信息写入持久化存储卷pv；
S3、容器组申请持久化存储卷pvc，调用G2灵活存储卷插件，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器创建存储卷volume，获取存储卷volume后，生成灵活存储卷类型的pv。
其中，G2灵活存储卷插件设计如下：当K8s集群中的一个使用持久化存储的服务启动时，首先需要将服务所使用的持久化映射到某个主机的指定目录上，然后服务使用这些持久化存储。该过程中，K8s集群会调用与相应持久化存储卷pv信息对应的卷挂载/卸载插件，K8s集群主机插件中的G2存储卷插件部分实现了该部分功能，该插件实现了G2灵活存储卷插件的所有标准化接口。当K8s集群需要挂载一个卷时，G2存储卷插件自动地在G2管理服务器上完成卷与主机信息的绑定，并在插件所在的集群节点上将对应的卷路径扫描出来，根据需要，会自动对卷进行格式化，然后将卷上的文件系统挂载到K8s集群指定的目录上，随后，K8s集群可以将该目录映射到服务的容器中，供容器组使用。
作为优选，步骤S1中，在K8s集群上创建pvc资源信息，K8s集群根据pvc中的信息，通过外部置备接口将消息传递给G2存储供应商插件，G2存储供应商插件收到消息后再存储上创建满足要求的卷，并在K8s集群上生成持久化存储卷pv信息，进而容器组服务使用该持久化存储卷pv。
当K8s集群删除pv信息时，消息也将传递给G2存储供应商插件，G2存储供应商插件会根据具体信息，自动地将G2管理服务器上与之对应的卷删除。
作为优选，步骤S2中，在K8s集群中创建G2存储类类型的存储类，对应G2存储供应商插件。
作为优选，创建容器组时，容器组通过持久化存储卷pv调用G2存储卷插件，在容器组所在节点上生成设备路径，并把设备路径挂接到容器组上对应的内部挂载点。
作为优选，容器组发生漂移时，在原K8s集群的管理节点上把存储卷volume卸载，在容器组所在的新节点上挂载原存储卷volume。
作为优选，容器组所在节点的状态为已停止时，卸载使用的卷，容器组状态为运行中时，挂载使用的卷。
作为优选，删除持久化存储卷pvc，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器删除对应的存储卷volume。
与现有技术相比，本发明的容器对接光纤网络存储的方法具有以下突出的有益效果：通过使用本发明的容器对接光纤网络存储的方法，可以为K8s集群提供接入光纤网络存储能力，通过实现G2存储供应商插件和G2灵活存储卷插件机制，可以直接利用K8s自身的管理命令来自动地在光纤网络存储系统上创建、删除持久化存储卷，并可以将存储上的卷提供给应用服务使用，用于服务的持久化数据存储，实现集群应用便捷、无感地如同本地存储一样使用光纤网络存储系统，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明所述容器对接光纤网络存储的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的容器对接光纤网络存储的方法作进一步详细说明。
实施例
本发明的容器对接光纤网络存储的方法，通过存储供应商机制和插件化的灵活存储卷插件形式，将光纤网络存储接入到K8s集群容器服务中。
如图1所示，该容器对接光纤网络存储的方法具体包括以下步骤：
S1、编写G2存储供应商插件可执行应用程序，运行在K8s集群的管理节点上，用于基于G2存储类创建持久化存储卷pv。
在K8s集群上创建pvc资源信息，K8s集群根据pvc中的信息，通过外部置备接口将消息传递给G2存储供应商插件，G2存储供应商插件收到消息后再存储上创建满足要求的卷，并在K8s集群上生成持久化存储卷pv信息，进而容器组服务使用该持久化存储卷pv。当K8s集群删除pv信息时，消息也将传递给G2存储供应商插件，G2存储供应商插件会根据具体信息，自动地将G2管理服务器上与之对应的卷删除。
S2、G2存储供应商插件通过安全外壳协议ssh登录到G2管理服务器，通过调用G2管理服务器内部的指令mscop、mscinq在指定的存储池内创建唯一名称的云硬盘，并返回云硬盘信息写入持久化存储卷pv。
在K8s集群中创建G2存储类类型的存储类，对应G2存储供应商插件。
S3、容器组申请持久化存储卷pvc，调用G2灵活存储卷插件，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器创建存储卷volume，获取存储卷volume后，生成灵活存储卷类型的pv。
其中，G2灵活存储卷插件设计如下：当K8s集群中的一个使用持久化存储的服务启动时，首先需要将服务所使用的持久化映射到某个主机的指定目录上，然后服务使用这些持久化存储。该过程中，K8s集群会调用与相应持久化存储卷pv信息对应的卷挂载/卸载插件，K8s集群主机插件中的G2存储卷插件部分实现了该部分功能，该插件实现了G2灵活存储卷插件的所有标准化接口。当K8s集群需要挂载一个卷时，G2存储卷插件自动地在G2管理服务器上完成卷与主机信息的绑定，并在插件所在的集群节点上将对应的卷路径扫描出来，根据需要，会自动对卷进行格式化，然后将卷上的文件系统挂载到K8s集群指定的目录上，随后，K8s集群可以将该目录映射到服务的容器中，供容器组使用。
当创建容器组时，容器组通过持久化存储卷pv调用G2存储卷插件，在容器组所在节点上生成设备路径，并把设备路径挂接到容器组上对应的内部挂载点。
当容器组发生漂移时，在原K8s集群的管理节点上把存储卷volume卸载，在容器组所在的新节点上挂载原存储卷volume。
当容器组所在节点的状态为已停止时，卸载使用的卷，容器组状态为运行中时，挂载使用的卷。
当删除持久化存储卷pvc，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器删除对应的存储卷volume。
用户使用本发明的容器对接光纤网络存储的方法的流程如下：
1)用户创建容器组时，通过配置文件声明业务容器组的所需要使用的持久化存储卷pvc名称，建立起业务容器组与存储卷的关联。
2)用户需要使用G2存储时，首先要创建持久化存储生命pvc时，通过pvc找到声明时与之关联的存储类sc，查询到当前pvc指定的存储类为G2存储类，然后由集群服务调用G2存储供应商插件，进行远程磁盘的常见并在集群内生成一个相关联的持久化存储对象pv以及其对应的存储卷volume对象。
3)当用户启动业务容器组时，集群管理服务调用容器组内声明的存储类型声明找到其使用的存储类型，然后调用对应的G2灵活存储插件，调用G2灵活存储插件的挂盘功能根据pvc中声明的存储卷volume对象信息，将容器组所在节点的设备挂载业务容器对应的挂载点，完成磁盘的挂载，此后业务容器组即可像使用本地目录一样使用远程的G2存储磁盘。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：该方法通过存储供应商机制和插件化的灵活存储卷插件形式，将光纤网络存储接入到K8s集群容器服务中。
2.根据权利要求1所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、编写G2存储供应商插件可执行应用程序，运行在K8s集群的管理节点上，用于基于G2存储类创建持久化存储卷pv；
S2、G2存储供应商插件通过安全外壳协议ssh登录到G2管理服务器，通过调用G2管理服务器内部的指令mscop、mscinq在指定的存储池内创建唯一名称的云硬盘，并返回云硬盘信息写入持久化存储卷pv；
S3、容器组申请持久化存储卷pvc，调用G2灵活存储卷插件，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器创建存储卷volume，获取存储卷volume后，生成灵活存储卷类型的pv。
3.根据权利要求2所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：步骤S1中，在K8s集群上创建pvc资源信息，K8s集群根据pvc中的信息，通过外部置备接口将消息传递给G2存储供应商插件，G2存储供应商插件收到消息后再存储上创建满足要求的卷，并在K8s集群上生成持久化存储卷pv信息，进而容器组服务使用该持久化存储卷pv。
4.根据权利要求3所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：步骤S2中，在K8s集群中创建G2存储类类型的存储类，对应G2存储供应商插件。
5.根据权利要求4所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：创建容器组时，容器组通过持久化存储卷pv调用G2存储卷插件，在容器组所在节点上生成设备路径，并把设备路径挂接到容器组上对应的内部挂载点。
6.根据权利要求5所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：容器组发生漂移时，在原K8s集群的管理节点上把存储卷volume卸载，在容器组所在的新节点上挂载原存储卷volume。
7.根据权利要求6所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：容器组所在节点的状态为已停止时，卸载使用的卷，容器组状态为运行中时，挂载使用的卷。
8.根据权利要求7所述的容器对接光纤网络存储的方法，其特征在于：删除持久化存储卷pvc，通过G2存储供应商插件调用G2管理服务器删除对应的存储卷volume。
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Applicant before: Tidal Cloud Information Technology Co.,Ltd.

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GR01 Patent grant
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