Kubernetes篇之平台存储系统介绍

在Kubernetes环境中，存储系统是核心组成部分之一，用于持久化应用程序的数据。本文主要介绍Kubernetes平台上的存储系统，特别是Ceph和Rook这两个关键组件。 Ceph是一个开源的分布式存储系统，提供对象存储、块存储和文件系统服务。Ceph的设计目标是提供高可用性、容错性和可扩展性，同时保持数据的一致性和高性能。以下是Ceph的主要组件： 1. **Ceph Monitor（ceph-mon）**：监控器节点负责维护整个Ceph集群的状态信息，包括OSD（对象存储守护程序）、MDS（元数据服务器）和其他组件的映射。至少需要三个监控器节点来确保高可用性，它们通过Quorum机制来保证数据一致性。 2. **Ceph Manager（ceph-mgr）**：管理节点收集并报告Ceph集群的运行时信息，如存储利用率、性能指标和系统负载。它还提供了Ceph Dashboard和REST API供外部查询。 3. **Ceph OSD（ceph-osd）**：对象存储守护程序是实际存储数据的节点，它们处理数据的存储、复制、恢复和再平衡。至少需要三个OSD节点来实现数据冗余和高可用性。 4. **Ceph Metadata Server（MDS，ceph-mds）**：元数据服务器为Ceph文件系统提供元数据服务，支持POSIX文件系统的操作，如目录结构和文件属性。Ceph块存储和对象存储则不需要MDS。 Rook是针对云原生环境的存储编排工具，它允许在Kubernetes集群上部署、管理以及扩展存储解决方案，如Ceph。Rook通过Kubernetes的CRD（Custom Resource Definition）将存储资源抽象为Kubernetes对象，简化了存储的生命周期管理。 Rook的工作原理如下： - **Operator**：Rook作为一个Operator，是Kubernetes的一个概念，它是一个能够管理和控制特定类型Kubernetes资源的特殊控制器。Rook Operator负责创建、配置和管理Ceph集群的所有组件，包括Pod、Service、ConfigMap和PV/PVC等。 - **Rook存储池**：Rook会创建和管理Ceph集群的存储池，这些池可以用于创建PVC（Persistent Volume Claim），进而被Kubernetes中的应用使用。 - **Rook网络**：Rook自动处理Ceph集群内部的网络配置，确保数据的高效传输。 - **Rook持久化**：Rook通过Kubernetes的PV（Persistent Volume）和PVC（Persistent Volume Claim）实现存储资源的持久化，确保即使Pod重启，数据也能保留。 总结来说，Kubernetes平台的存储系统，如Ceph和Rook，为云原生环境提供了强大的持久化存储能力。Ceph提供了多种存储类型以适应不同的需求，而Rook作为编排工具，使得在Kubernetes中部署和管理Ceph变得更加简单和自动化。通过这样的组合，开发者和管理员可以更加专注于应用程序本身，而无需深入存储的复杂细节。