StorageClass и динамическое выделение дисков

StorageClass: рецепт диска

PersistentVolumeClaim (PVC) - запрос на хранилище: «дай 1 GiB в режиме ReadWriteOnce (том монтируется на запись только одним узлом)». StorageClass решает, как этот объём появится.

StorageClass - объект кластера, описывающий способ создания дисков. Он живёт на уровне всего кластера, не в namespace. У него три ключевых поля.

Поле	Что решает	Значение у local-path
provisioner	какой плагин создаёт PV	rancher.io/local-path
reclaimPolicy	судьба диска после удаления PVC	Delete
volumeBindingMode	момент создания PV	WaitForFirstConsumer

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local-path
provisioner: rancher.io/local-path
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

provisioner

provisioner - плагин, который создаёт PersistentVolume (PV) под запрос PVC. PV - это сам кусок хранилища. В небольших локальных кластерах provisioner обычно называется rancher.io/local-path и создаёт каталог на узле. В AWS это ebs.csi.aws.com. Нужный плагин должен работать в кластере, иначе PVC зависнет в статусе Pending.

Старые имена вида kubernetes.io/aws-ebs или kubernetes.io/gce-pd попадаются в древних манифестах. Эти встроенные провизионеры вырезали из ядра Kubernetes, сегодня любое хранилище подключается через CSI-драйвер, и в поле provisioner пишут его имя.

reclaimPolicy

reclaimPolicy задаёт, что делать с PV после удаления PVC.

• Delete - PV и диск под ним удаляются. Значение по умолчанию для большинства классов.
• Retain - PV и диск остаются. Безопаснее для важных данных на проде.

volumeBindingMode

volumeBindingMode задаёт момент создания PV.

• Immediate - PV создаётся сразу после появления PVC. На кластере с несколькими зонами PV может оказаться не в той зоне, где встанет Pod.
• WaitForFirstConsumer - PV создаётся, когда появится Pod, использующий PVC. Это значение по умолчанию у local-path.

Из-за WaitForFirstConsumer PVC без Pod остаётся в Pending. Он перейдёт в Bound только после старта Pod. Pod - наименьшая единица, которую запускает Kubernetes.

StorageClass по умолчанию

Один StorageClass в кластере обычно помечен как класс по умолчанию аннотацией storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true". Если в PVC не указано поле storageClassName, берётся этот класс. Если класса по умолчанию нет и поле пустое, PVC останется в Pending.

kubectl get sc
# NAME                   PROVISIONER             ... DEFAULT
# local-path (default)   rancher.io/local-path   ...   true

В колонке DEFAULT стоит true у класса по умолчанию.

Явный storageClassName

В PVC класс можно указать прямо:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: data-fast
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-path
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

Явный storageClassName убирает зависимость от того, какой класс в кластере выбран по умолчанию. Имя пишут как есть, символ в символ: опечатка вроде local_path вместо local-path приведёт к ошибке, такого класса в кластере нет.

Полезные команды

# Список SC в кластере
kubectl get sc

# Параметры конкретного класса
kubectl describe sc local-path

# Поля PVC
kubectl explain pvc.spec

Домашка

Теорию закрепляет задание на своём кластере: 1 шаг с проверкой. Кластер поднимается по треку Kubernetes локально, задания лежат в репозитории k8s-practice.

./run.sh start k8s-storage-class     # развернуть стартовое состояние
./run.sh verify k8s-storage-class    # проверить текущий шаг

Коротко

• StorageClass - кластерный объект, рецепт создания дисков. В namespace он не живёт.
• provisioner называет плагин, который делает PV. Нет плагина в кластере - PVC висит в Pending.
• reclaimPolicy: Delete убирает диск вместе с PVC, Retain оставляет.
• volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer откладывает создание PV до появления Pod-потребителя.
• PVC без storageClassName берёт класс по умолчанию. Класса по умолчанию нет - PVC не привяжется.