Cloud Native Storage Konzepte und Terminologie in vSphere

Machen Sie sich mit verschiedenen Konzepten vertraut, die für Cloud Native Storage-Umgebung in vSphere unerlässlich sind.

Kubernetes-Cluster

In der Cloud Native Storage-Umgebung können Sie einen generischen Kubernetes-Cluster in einem VM-Cluster bereitstellen. Zusätzlich zum Kubernetes-Cluster stellen Sie Ihre Containeranwendungen bereit. Anwendungen können statusbehaftet und statusfrei sein.

Hinweis: Informationen zu einem Supervisor und Tanzu Kubernetes Grid-Cluster, die Sie in einer vSphere IaaS control plane-Umgebung ausführen können, finden Sie in der Konzepte und Planung der vSphere IaaS-Steuerungsebene-Dokumentation.

Pod

Bei einem Pod handelt es sich um eine Gruppe aus einer oder mehreren Containeranwendungen, die Ressourcen wie Speicher und Netzwerk gemeinsam nutzen. Container in einem Pod werden als Gruppe gestartet, angehalten und repliziert.

Container-Orchestrator

Open-Source-Plattformen, wie beispielsweise Kubernetes, für die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containeranwendungen zwischen Hostclustern. Die Plattformen stellen eine containerorientierte Infrastruktur bereit.

Statusbehaftete Anwendung

Da sich Containeranwendungen von statusbehaftet zu statusfrei entwickeln, benötigen sie persistenten Speicher. Im Gegensatz zu statusfreien Anwendungen, die keine Daten zwischen Sitzungen speichern, speichern statusbehaftete Anwendungen Daten im persistenten Speicher. Die gespeicherten Daten werden als Anwendungsstatus bezeichnet. Sie können die Daten später abrufen und in der nächsten Sitzung verwenden. Die meisten Anwendungen sind statusbehaftet. Eine Datenbank ist ein Beispiel für eine statusbehaftete Anwendung.

PersistentVolume

Statusbehaftete Anwendungen verwenden PersistentVolumes zum Speichern der Daten. Bei einem PersistentVolume handelt es sich um ein Kubernetes-Volume, das seinen Status und seine Daten beibehalten kann. Es ist unabhängig von einem Pod und kann auch dann weiterhin bestehen, wenn der Pod gelöscht oder neu konfiguriert wird. In der vSphere-Umgebung verwenden die PersistentVolume-Objekte virtuelle vSphere-Festplatten vom Typ FCD (First Class Disk) oder vSAN-Dateifreigaben als Hintergrundspeicher. First Class Disks werden auch als verbesserte virtuelle Festplatten (Improved Virtual Disk, IVD) oder verwaltete virtuelle Festplatten bezeichnet.

• Virtuelle Festplatten unterstützen Volumes, die als ReadWriteOnce gemountet sind. Diese Volumes können nur von einem einzelnen Pod in Kubernetes verwendet werden.

  Sie können die vSphere-Verschlüsselungstechnologie verwenden, um virtuelle FCD-Festplatten zu schützen, die persistente Volumes sichern. Weitere Informationen finden Sie unter Verwenden der Verschlüsselung mit cloudnativem vSphere-Speicher.

• vSAN-Dateifreigaben unterstützen ReadWriteMany-Volumes, die von vielen Knoten gemountet werden. Diese Volumes können von mehreren Pods oder Anwendungen gemeinsam genutzt werden, die über Kubernetes-Knoten oder über Kubernetes-Cluster hinweg ausgeführt werden. Informationen zu möglichen Konfigurationen mit Dateifreigaben finden Sie unter Verwenden des vSAN-Dateidiensts zur Bereitstellung vSphere Dateivolumes.

StorageClass

Kubernetes verwendet eine StorageClass, um verschiedene Speicherebenen zu definieren und verschiedene Arten von Anforderungen für Speicher-Backing des PersistentVolume zu beschreiben. In der vSphere-Umgebung kann eine Speicherklasse mit einer Speicherrichtlinie verknüpft werden. Als vSphere-Administrator erstellen Sie Speicherrichtlinien, die verschiedene Speicheranforderungen beschreiben. Die VM-Speicherrichtlinien können als Teil der Speicherklassendefinition für die Bereitstellung dynamischer Volumes verwendet werden.

Die folgende YAML-Datei referenziert die Speicherrichtlinie Gold, die Sie zuvor mithilfe des vSphere Client erstellt haben. Die resultierende VMDK des persistenten Volumes wird auf einem kompatiblen Datenspeicher platziert, der den Anforderungen der Speicherrichtlinie Gold entspricht.

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: gold-sc
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: csi.vsphere.vmware.com
parameters:
  storagepolicyname: "Gold"
  

PersistentVolumeClaim

In der Regel können Anwendungen oder Pods persistenten Speicher über einen PersistentVolumeClaim anfordern. PersistentVolumeClaim gibt Typ und Speicherklasse, den Zugriffsmodus (entweder ReadWriteOnce oder ReadWriteMany) und andere Parameter für den PersistentVolume an. Die Anforderung kann das entsprechende PersistentVolume-Objekt und die zugrunde liegende virtuelle Festplatte oder vSAN-Dateifreigabe dann dynamisch in der vSphere-Umgebung bereitstellen.

Nach Erstellung des Anspruchs ist das PersistentVolume automatisch an den Anspruch gebunden. Pods verwenden den Anspruch zum Mounten des PersistentVolume und für den Zugriff auf den Speicher.

Wenn Sie diesen Anspruch löschen, werden das entsprechende PersistentVolume-Objekt und der zugrunde liegende Speicher gelöscht.

kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: persistent-VMDK
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 5Gi
 storageClassName: gold-sc