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Bereitstellen von Azure NetApp Files-NFS-Volumes in Azure Kubernetes Service

Nachdem Sie Azure NetApp Files für Azure Kubernetes Service konfiguriert haben, können Sie Azure NetApp Files-Volumes für Azure Kubernetes Service bereitstellen.

Azure NetApp Files unterstützt Volumes unter Verwendung von NFS (NFSv3 oder NFSv4.1), SMB oder Dual-Protokoll (NFSv3 and SMB oder NFSv4.1 and SMB).

Statisches Konfigurieren für Anwendungen, die NFS-Volumes verwenden

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie ein NFS-Volume auf Azure NetApp Files erstellen und das Volume statisch für Kubernetes verfügbar machen. Außerdem wird beschrieben, wie das Volume mit einer containerisierten Anwendung verwendet wird.

Erstellen eines NFS-Volumes

  1. Definieren Sie Variablen zur späteren Verwendung. Ersetzen Sie myresourcegroup, mylocation, myaccountname, mypool1, premium, myfilepath, myvolsize, myvolname, vnetid und anfSubnetID durch einen entsprechenden Wert aus Ihrem Konto und Ihrer Umgebung. Der Dateipfad muss innerhalb aller ANF-Konten eindeutig sein.

    RESOURCE_GROUP="myresourcegroup"
    LOCATION="mylocation"
    ANF_ACCOUNT_NAME="myaccountname"
    POOL_NAME="mypool1"
    SERVICE_LEVEL="premium" # Valid values are Standard, Premium, and Ultra
    UNIQUE_FILE_PATH="myfilepath"
    VOLUME_SIZE_GIB="myvolsize"
    VOLUME_NAME="myvolname"
    VNET_ID="vnetId"
    SUBNET_ID="anfSubnetId"
    
  2. Erstellen Sie mithilfe des Befehls az netappfiles volume create ein Volume. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen eines NFS-Volumes für Azure NetApp Files.

    az netappfiles volume create \
        --resource-group $RESOURCE_GROUP \
        --location $LOCATION \
        --account-name $ANF_ACCOUNT_NAME \
        --pool-name $POOL_NAME \
        --name "$VOLUME_NAME" \
        --service-level $SERVICE_LEVEL \
        --vnet $VNET_ID \
        --subnet $SUBNET_ID \
        --usage-threshold $VOLUME_SIZE_GIB \
        --file-path $UNIQUE_FILE_PATH \
        --protocol-types NFSv3
    

Erstellen des persistenten Volumes

  1. Listen Sie die Details Ihres Volumes mithilfe des Befehls az netappfiles volume show auf. Ersetzen Sie die Variablen durch geeignete Werte aus Ihrem Azure NetApp Files-Konto und Ihrer Umgebung, sofern sie nicht in einem vorherigen Schritt definiert wurden.

    az netappfiles volume show \
        --resource-group $RESOURCE_GROUP \
        --account-name $ANF_ACCOUNT_NAME \
        --pool-name $POOL_NAME \
        --volume-name "$VOLUME_NAME -o JSON
    

    Die folgende Ausgabe ist ein Beispiel für den obigen Befehl, der mit echten Werten ausgeführt wird.

    {
      ...
      "creationToken": "myfilepath2",
      ...
      "mountTargets": [
        {
          ...
          "ipAddress": "10.0.0.4",
          ...
        }
      ],
      ...
    }
    
  2. Erstellen Sie eine Datei namens „pv-nfs.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. Stellen Sie sicher, dass der Server mit der AUSGABE-IP-Adresse aus Schritt 1 und der Pfad mit der Ausgabe von creationToken oben übereinstimmt. Die Kapazität muss auch mit der Volumegröße aus dem obigen Schritt übereinstimmen.

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name: pv-nfs
    spec:
      capacity:
        storage: 100Gi
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      mountOptions:
        - vers=3
      nfs:
        server: 10.0.0.4
        path: /myfilepath2
    
  3. Erstellen Sie das persistente Volume mit dem Befehl kubectl apply:

    kubectl apply -f pv-nfs.yaml
    
  4. Überprüfen Sie mithilfe des Befehls kubectl describe, ob der Status des persistenten Volumes Verfügbar ist:

    kubectl describe pv pv-nfs
    

Erstellen eines Anspruchs auf ein persistentes Volume

  1. Erstellen Sie eine Datei namens „pvc-nfs.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. Mit diesem Manifest wird einen PVC mit dem Namen pvc-nfs für den Speicher- und ReadWriteMany-Zugriffsmodus 100Gi erstellt, der dem von Ihnen erstellten PV entspricht.

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc-nfs
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      storageClassName: ""
      resources:
        requests:
          storage: 100Gi
    
  2. Erstellen Sie den Anspruch des persistenten Volumes mit dem Befehl kubectl apply:

    kubectl apply -f pvc-nfs.yaml
    
  3. Überprüfen Sie, ob der Status des Anspruchs auf persistentes Volume Gebunden ist, indem Sie den Befehl kubectl describe verwenden:

    kubectl describe pvc pvc-nfs
    

Einbinden mit einem Pod

  1. Erstellen Sie eine Datei namens „nginx-nfs.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. Mit diesem Manifest wird ein nginx-Pod definiert, der den Anspruch auf persistentes Volume verwendet.

    kind: Pod
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: nginx-nfs
    spec:
      containers:
      - image: mcr.microsoft.com/oss/nginx/nginx:1.15.5-alpine
        name: nginx-nfs
        command:
        - "/bin/sh"
        - "-c"
        - while true; do echo $(date) >> /mnt/azure/outfile; sleep 1; done
        volumeMounts:
        - name: disk01
          mountPath: /mnt/azure
      volumes:
      - name: disk01
        persistentVolumeClaim:
          claimName: pvc-nfs
    
  2. Planen Sie den Pod mit dem Befehl kubectl apply:

    kubectl apply -f nginx-nfs.yaml
    
  3. Überprüfen Sie, ob der Pod ausgeführt wird, indem Sie den Befehl kubectl describe verwenden:

    kubectl describe pod nginx-nfs
    
  4. Stellen Sie sicher, dass Ihr Volume in den Pod eingebunden wurde, indem Sie kubectl exec verwenden, um eine Verbindung mit dem Pod herzustellen, und überprüfen Sie dann mit df -h, ob das Volume eingebunden ist.

    kubectl exec -it nginx-nfs -- sh
    
    / # df -h
    Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
    ...
    10.0.0.4:/myfilepath2  100T  384K  100T   1% /mnt/azure
    ...
    

Dynamisches Konfigurieren für Anwendungen, die NFS-Volumes verwenden

Astra Trident kann verwendet werden, um NFS- oder SMB-Dateien auf Azure NetApp Files dynamisch bereitzustellen. Dynamisch bereitgestellte SMB-Volumes werden nur mit Windows-Workerknoten unterstützt.

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie mit Astra Trident ein NFS-Volume dynamisch auf Azure NetApp Files erstellen und es automatisch in eine containerisierte Anwendung einbinden.

Installieren von Astra Trident

Um NFS-Volumes dynamisch bereitstellen zu können, müssen Sie Astra Trident installieren. Astra Trident ist der dynamische Speicherbereitstellungsdienst von NetApp, der speziell für Kubernetes entwickelt wurde. Vereinfachen Sie die Speichernutzung für Kubernetes-Anwendungen mithilfe von CSI-Treibern (Container Storage Interface) von Astra Trident nach Industriestandard. Astra Trident wird in Kubernetes-Clustern als Pods bereitgestellt und bietet dynamische Speicherorchestrierungsdienste für Ihre Kubernetes-Workloads.

Trident kann mit dem Trident-Operator (manuell oder mit Helm) oder mit tridentctl installiert werden. Weitere Informationen zu diesen Installationsmethoden und deren Funktionsweise finden Sie im Astra Trident-Installationsleitfaden.

Installieren von Astra Trident mithilfe von Helm

Helm muss auf Ihrer Arbeitsstation installiert sein, damit Sie Astra Trident mit dieser Methode installieren können. Weitere Methoden zum Installieren von Astra Trident finden Sie im Astra Trident-Installationsleitfaden.

  1. Führen Sie die folgenden Befehle aus, um Astra Trident mit Helm für einen Cluster nur mit Linux-Workerknoten zu installieren:

    helm repo add netapp-trident https://netapp.github.io/trident-helm-chart   
    helm install trident netapp-trident/trident-operator --version 23.04.0  --create-namespace --namespace trident
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    NAME: trident
    LAST DEPLOYED: Fri May  5 13:55:36 2023
    NAMESPACE: trident
    STATUS: deployed
    REVISION: 1
    TEST SUITE: None
    NOTES:
    Thank you for installing trident-operator, which will deploy and manage NetApp's Trident CSI storage provisioner for Kubernetes.
    
    Your release is named 'trident' and is installed into the 'trident' namespace.
    Please note that there must be only one instance of Trident (and trident-operator) in a Kubernetes cluster.
    
    To configure Trident to manage storage resources, you will need a copy of tridentctl, which is available in pre-packaged Trident releases.  You may find all Trident releases and source code online at https://github.com/NetApp/trident. 
    
    To learn more about the release, try:
    
        $ helm status trident
          $ helm get all trident
    
  2. Führen Sie den folgenden Befehl kubectl describe aus, um zu überprüfen, ob Astra Trident erfolgreich installiert wurde:

    kubectl describe torc trident
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    Name:         trident
    Namespace:    
    Labels:       app.kubernetes.io/managed-by=Helm
    Annotations:  meta.helm.sh/release-name: trident
                  meta.helm.sh/release-namespace: trident
    API Version:  trident.netapp.io/v1
    Kind:         TridentOrchestrator
    Metadata:
        ...
    Spec:
      IPv6:                  false
      Autosupport Image:     docker.io/netapp/trident-autosupport:23.04
      Autosupport Proxy:     <nil>
      Disable Audit Log:     true
      Enable Force Detach:   false
      Http Request Timeout:  90s
      Image Pull Policy:     IfNotPresent
      k8sTimeout:            0
      Kubelet Dir:           <nil>
      Log Format:            text
      Log Layers:            <nil>
      Log Workflows:         <nil>
      Namespace:             trident
      Probe Port:            17546
      Silence Autosupport:   false
      Trident Image:         docker.io/netapp/trident:23.04.0
      Windows:               false
    Status:
      Current Installation Params:
        IPv6:                       false
        Autosupport Hostname:       
        Autosupport Image:          docker.io/netapp/trident-autosupport:23.04
        Autosupport Proxy:          
        Autosupport Serial Number:  
        Debug:                      false
        Disable Audit Log:          true
        Enable Force Detach:        false
        Http Request Timeout:       90s
        Image Pull Policy:          IfNotPresent
        Image Pull Secrets:
        Image Registry:       
        k8sTimeout:           30
        Kubelet Dir:          /var/lib/kubelet
        Log Format:           text
        Log Layers:           
        Log Level:            info
        Log Workflows:        
        Probe Port:           17546
        Silence Autosupport:  false
        Trident Image:        docker.io/netapp/trident:23.04.0
      Message:                Trident installed
      Namespace:              trident
      Status:                 Installed
      Version:                v23.04.0
    Events:
      Type    Reason      Age    From                        Message
      ----    ------      ----   ----                        -------
      Normal  Installing  2m59s  trident-operator.netapp.io  Installing Trident
      Normal  Installed   2m31s  trident-operator.netapp.io  Trident installed
    

Erstellen eines Back-Ends

Um Astra Trident über das Azure NetApp Files-Abonnement und den Ort zu informieren, an dem Volumes erstellt werden müssen, wird ein Back-End erstellt. Für diesen Schritt sind Details zum Konto erforderlich, das in einem vorherigen Schritt erstellt wurde.

  1. Erstellen Sie eine Datei namens „backend-secret.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. Ändern Sie die Werte Client ID und clientSecret in die richtigen Werte für Ihre Umgebung.

    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
      name: backend-tbc-anf-secret
    type: Opaque
    stringData:
      clientID: abcde356-bf8e-fake-c111-abcde35613aa
      clientSecret: rR0rUmWXfNioN1KhtHisiSAnoTherboGuskey6pU
    
  2. Erstellen Sie eine Datei namens „backend-anf.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. Ändern Sie die Werte subscriptionID, tenantID, location und serviceLevel in die richtigen Werte für Ihre Umgebung. Verwenden Sie subscriptionID für das Azure-Abonnement, in dem Azure NetApp Files aktiviert ist. Rufen Sie tenantID, clientID und clientSecret aus einer Anwendungsregistrierung in Microsoft Entra ID mit ausreichenden Berechtigungen für den Azure NetApp Files-Dienst ab. Die Anwendungsregistrierung umfasst die von Azure vordefinierte Rolle „Besitzer“ oder „Mitwirkender“. Der Speicherort muss ein Azure-Speicherort sein, der mindestens ein delegiertes Subnetz enthält, das in einem vorherigen Schritt erstellt wurde. Der serviceLevel muss mit dem serviceLevel für den Kapazitätspool konfigurierten in Konfigurieren von Azure NetApp Files für AKS-Workloads übereinstimmen.

    apiVersion: trident.netapp.io/v1
    kind: TridentBackendConfig
    metadata:
      name: backend-tbc-anf
    spec:
      version: 1
      storageDriverName: azure-netapp-files
      subscriptionID: 12abc678-4774-fake-a1b2-a7abcde39312
      tenantID: a7abcde3-edc1-fake-b111-a7abcde356cf
      location: eastus
      serviceLevel: Premium
      credentials:
        name: backend-tbc-anf-secret
    

    Weitere Informationen zu Back-Ends finden Sie unter Azure NetApp Files Back-End-Konfigurationsoptionen und Beispiele.

  3. Wenden Sie das Geheimnis und das Back-End mithilfe des Befehls kubectl apply an. Wenden Sie zunächst das Geheimnis an:

    kubectl apply -f backend-secret.yaml -n trident
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    secret/backend-tbc-anf-secret created
    

    Wenden Sie das Back-End an:

    kubectl apply -f backend-anf.yaml -n trident
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    tridentbackendconfig.trident.netapp.io/backend-tbc-anf created
    
  4. Vergewissern Sie sich, dass das Back-End erstellt wurde, indem Sie den Befehl kubectl get verwenden:

     kubectl get tridentbackends -n trident
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    NAME        BACKEND               BACKEND UUID
    tbe-kfrdh   backend-tbc-anf   8da4e926-9dd4-4a40-8d6a-375aab28c566
    

Erstellen einer Speicherklasse

Mit einer Speicherklasse wird festgelegt, wie eine Speichereinheit dynamisch in einem persistenten Volume erstellt wird. Um Azure NetApp Files-Volumes zu nutzen, muss eine Speicherklasse erstellt werden.

  1. Erstellen Sie eine Datei namens anf-storageclass.yaml, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein:

    apiVersion: storage.k8s.io/v1
    kind: StorageClass
    metadata:
      name: azure-netapp-files
    provisioner: csi.trident.netapp.io
    parameters:
      backendType: "azure-netapp-files"
      fsType: "nfs"
    
  2. Verwenden Sie den Befehl kubectl apply, um die Speicherklasse zu erstellen:

    kubectl apply -f anf-storageclass.yaml
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    storageclass/azure-netapp-files created
    
  3. Mit dem Befehl kubectl get können Sie den Status der Speicherklasse anzeigen:

    kubectl get sc
    NAME                 PROVISIONER             RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
    azure-netapp-files   csi.trident.netapp.io   Delete          Immediate           false                  
    

Erstellen eines PVC

Ein Anspruch auf persistente Volumes (Persistent Volume Claim, PVC) ist eine von einem Benutzer gestellte Anforderung an Speicher. Nach der Erstellung eines Anspruchs für ein persistentes Volume erstellt Astra Trident automatisch ein Azure NetApp Files-Volume und macht es für Kubernetes-Workloads verfügbar.

  1. Erstellen Sie eine Datei namens „anf-pvc.yaml“, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein. In diesem Beispiel wird ein 1-TiB-Volume mit ReadWriteMany-Zugriff erstellt.

    kind: PersistentVolumeClaim
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: anf-pvc
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 1Ti
      storageClassName: azure-netapp-files
    
  2. Erstellen Sie den Anspruch des persistenten Volumes mit dem Befehl kubectl apply:

    kubectl apply -f anf-pvc.yaml
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    persistentvolumeclaim/anf-pvc created
    
  3. Um Informationen zum Anspruch für ein persistentes Volume anzuzeigen, führen Sie den Befehl kubectl get aus:

    kubectl get pvc
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    kubectl get pvc -n trident
    NAME      STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS         AGE
    anf-pvc   Bound    pvc-bffa315d-3f44-4770-86eb-c922f567a075   1Ti        RWO            azure-netapp-files   62s
    

Verwenden des persistenten Volumes

Nachdem das PVC erstellt wurde, erstellt Astra Trident das persistente Volume. Ein Pod kann für das Einbinden des Azure NetApp Files-Volumes und den Zugriff darauf gestartet werden.

Mithilfe des folgenden Manifests kann ein NGINX-Pod definiert werden, der das im vorherigen Schritt erstellte Azure NetApp Files-Volume einbindet. In diesem Beispiel wird das Volume unter /mnt/data eingebunden.

  1. Erstellen Sie eine Datei namens anf-nginx-pod.yaml, und fügen Sie den folgenden YAML-Code ein:

    kind: Pod
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: mcr.microsoft.com/oss/nginx/nginx:1.15.5-alpine
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
        volumeMounts:
        - mountPath: "/mnt/data"
          name: volume
      volumes:
        - name: volume
          persistentVolumeClaim:
            claimName: anf-pvc
    
  2. Planen Sie den Pod mit dem Befehl kubectl apply:

    kubectl apply -f anf-nginx-pod.yaml
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    pod/nginx-pod created
    

    Kubernetes hat einen Pod mit dem eingebundenen Volume erstellt, auf das im Container nginx unter /mnt/data zugegriffen werden kann. Sie können dies bestätigen, indem Sie die Ereignisprotokolle für den Pod mithilfe des Befehls kubectl describe überprüfen:

    kubectl describe pod nginx-pod
    

    Die Ausgabe des Befehls sieht in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

    [...]
    Volumes:
      volume:
        Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
        ClaimName:  anf-pvc
        ReadOnly:   false
      default-token-k7952:
        Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
        SecretName:  default-token-k7952
        Optional:    false
    [...]
    Events:
      Type    Reason                  Age   From                     Message
      ----    ------                  ----  ----                     -------
      Normal  Scheduled               15s   default-scheduler        Successfully assigned trident/nginx-pod to brameshb-non-root-test
      Normal  SuccessfulAttachVolume  15s   attachdetach-controller  AttachVolume.Attach succeeded for volume "pvc-bffa315d-3f44-4770-86eb-c922f567a075"
      Normal  Pulled                  12s   kubelet                  Container image "mcr.microsoft.com/oss/nginx/nginx:1.15.5-alpine" already present on machine
      Normal  Created                 11s   kubelet                  Created container nginx
      Normal  Started                 10s   kubelet                  Started container nginx
    

Nächste Schritte

Astra Trident unterstützt zahlreiche Features für Azure NetApp Files. Weitere Informationen finden Sie unter