使用glusterfs做持久化存储

我们复用kubernetes的三台主机做glusterfs存储。

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

可选

$ vi /etc/hosts

192.168.1.121   node1

192.168.1.122   node2

192.168.1.123   node3

# 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

gluster peer probe 192.168.1.122

gluster peer probe 192.168.1.123

# 查看集群状态

$ gluster peer status

Number of Peers: 2

Hostname: 192.168.1.122

Uuid: 702113c2-2393-4187-9d7d-921f106f595e

State: Peer in Cluster (Connected)

Hostname: 192.168.1.123

Uuid: 702113c2-2393-4187-9d7d-921f106f595a

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：

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。
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。
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 )。
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。
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。
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。
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。

这几种模式的示例图参考：CentOS7安装GlusterFS。

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 192.168.1.121:/opt/gfs_data 192.168.1.122:/opt/gfs_data 192.168.1.123:/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: 192.168.1.121:/opt/gfs_data

Brick2: 192.168.1.122:/opt/gfs_data

Brick3: 192.168.1.123:/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

192.168.1.121   node1

192.168.1.122   node2

192.168.1.123   node3

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

{

  "kind": "Endpoints",

  "apiVersion": "v1",

  "metadata": {

    "name": "glusterfs-cluster"

  },

  "subsets": [

    {

      "addresses": [

        {

          "ip": "192.168.1.121"

        }

      ],

      "ports": [

        {

          "port": 1990

        }

      ]

    },

    {

      "addresses": [

        {

          "ip": "192.168.1.122"

        }

      ],

      "ports": [

        {

          "port": 1990

        }

      ]

    },

	{

      "addresses": [

        {

          "ip": "192.168.1.123"

        }

      ],

      "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

192.168.1.121:k8s-volume 1073741824        0 1073741824   0% 192.168.1.121: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 **

storage容量
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          Bound     default/glusterfs-nginx                            16h

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 pvc

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

          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

192.168.1.121: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

$ ls /opt/gfs_data/

$ ls /opt/gfs_data/

index.html

$ ls /opt/gfs_data/

参考

在kubernetes中安装glusterfs

CentOS 7 安装 GlusterFS

GlusterFS with kubernetes

巴特西

14-使用glusterfs做持久化存储