云原生是一种新型技术体系,已成为云计算未来的发展方向,越来越多的数字化项目与云原生紧密相连。作为云原生的基座,容器是必不可少的核心技术。然而,以Docker为代表的容器引擎,并不能满足大批量的容器业务需求,相应的管理和联动也是难题。Kubernetes(K8S)的出现,解决了容器编排层面的问题。

为了给K8S容器提供数据存储,保证数据的可用性和可靠性,K8S设定了各种方式、机制、规范,以帮助用户更好地存储数据。

传统的方式包含Hostpath、LocalPV、动态provisioner等,这些方式虽支持在K8S容器上使用容器存储,但或多或少存在一些问题,相关问题对比如下:

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而市场对于K8S的使用需求主要包含以下几点:

① 是否能够保证容器在漂移后,还能复用原有的存储数据?

② 能否随着社区的发展增加新的特性?

③ 是否支持远端存储?

④ 是否可以在使用的时候才申请,不用的时候销毁?

⑤ 是否支持拓扑调度?

⑥ 是否可以自行定义挂载个性化的方式方法?

⑦ 是否为社区主推方式?

由此可见,上述三种容器存储手段,无法完全满足市场需求。

那么,还有更好的存储手段吗?CSI给出了答案。

CSI是什么,为什么选择CStor-CSI? 

CSI即容器存储接口(Container Storage Interface), 其构建旨在为容器编排引擎CO(Container Orchestrator System)和存储供应商SP(Storage Provider)之间搭建一套标准的存储调用接口,从而定义行业标准,使存储供应商SP能够开发一个符合CSI标准的插件并使其可以在多个容器编排CO系统中工作。也就是说,CSI是一套接口,它约定的标准,让所有符合CSI接口的插件在多个容器编排中都可以工作。

形象地说,CSI就是容器和存储之间的翻译官,并以存储代理人的身份,满足容器关于存储的一切要求。而各类容器编排系统(如K8S),则是这一切标准的制定者,满足CSI规范的组件都可以接入进来,成为容器和存储之间的桥梁,这些组件被称为CSI插件。

CSI一般包含三种服务:Controller Service - 提供控制面的相关功能,Node Service - 提供节点层面的服务,以及Identity Service - 提供身份认证服务。

在Controller Service和Node Service上均会提供Identity Service,所以CSI直接对外呈现的服务实体,只有Controller Service和Node Service。

为方便用户更好地使用天翼云存储,丰富天翼云容器特性,天翼云推出了弹性存储CStor-CSI插件,让用户在使用天翼云容器的同时,无感知使用天翼云高性能后端存储。天翼云弹性存储CStor-CSI主要具备以下特性:

① 提供基于天翼云的云硬盘和弹性文件CSI业务,以及基于现有高性能本地磁盘的CSI块存储业务。

② 支持容器漂移。

③ 动态创建PV,用户无感知使用。

④ 支持多可用区,完美匹配天翼云4.0架构。

比如在多AZ架构场景中,随着天翼云4.0在各大局点投入商用,新的多AZ架构也从多方面满足了用户对于可靠性的需求。其中,CStor-CSI也成功完成了与多AZ的适配。

在容器存储不支持多AZ的情况下,CStor-CSI针对AZ级别资源的使用情况如下所示:Pod的调度并不受控制,根据K8S的调度算法,将随时可以在其他AZ上运行,这样新建的Pod,是无法享受原AZ内资源的。

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而拥有CStor-CSI的天翼云,在新一代云平台的容器存储产品中,可以在用户毫无感知的情况下,继续支持Pod在原有AZ中使用,且复用原有的存储资源。

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不过,如果是跨AZ使用的资源,情况如何呢?

在该情况下,容器存储CStor-CSI也能够很好地支持跨AZ使用的存储资源。如图所示,不论Pod调度到哪个AZ上,天翼云都可以如影随形,为Pod提供始终如一的弹性文件服务,保证企业业务正常运行。

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⑤ 后续特性扩展,持续更新支持。

⑥ 匹配业界规范,紧跟社区更新脚步,是社区推荐的接入方式。

天翼云弹性存储CStor-CSI的整体架构

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产品组成

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组件分布

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天翼云弹性存储CStor-CSI应用

目前CStor-CSI已广泛运用于天翼云公有云产品中,涵盖CCE、CCSE、CSK等。

在私有云场景中,天翼云弹性存储CStor-CSI也已多次应用于各大项目,受到了客户的广泛好评。未来,天翼云将继续推动容器技术创新,更好地服务云原生应用,促进千行百业数字化转型进入新的阶段。

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