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Verwenden von Azure Container Storage Preview mit temp SSD

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Azure Container Storage ist ein cloudbasierter Dienst zum Verwalten, Bereitstellen und Orchestrieren von Volumes, der nativ für Container entwickelt wurde. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Azure Container Storage konfigurieren, um temp SSD als Backend-Speicher für Ihre Kubernetes-Workloads zu verwenden. Am Ende verfügen Sie über einen Pod, der temp SSD als Speicher verwendet.

Was ist ein kurzlebiger Datenträger?

Wenn Ihre Anwendung Speicherlatenz von unter einer Millisekunde benötigt und keine Dauerhaftigkeit der Daten erfordert, können Sie den kurzlebigen Datenträger mit Azure Container Storage verwenden, um Ihre Leistungsanforderungen zu erfüllen. „Kurzlebig“ bedeutet, dass die Datenträger auf dem lokalen virtuellen Computer (VM), der den AKS-Cluster hostet, bereitgestellt und nicht in einem Azure-Speicherdienst gespeichert werden. Daten gehen auf diesen Datenträgern verloren, wenn Sie Ihren virtuellen Computer beenden oder die Zuordnung für Ihren virtuellen Computer aufheben.

Zwei Arten des kurzlebigen Datenträgers sind verfügbar: NVMe und temporäres SSD. NVMe ist für die Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten zwischen Speicher und CPU konzipiert. Wählen Sie NVMe aus, wenn Ihre Anwendung einen höheren IOPS und einen höheren Durchsatz als ein temporäres SSD erfordert oder Ihre Workload repliziert werden muss. Die Replikation wird derzeit für temporäre SSD nicht unterstützt.

Voraussetzungen

  • Wenn Sie kein Azure-Abonnement besitzen, können Sie ein kostenloses Konto erstellen, bevor Sie beginnen.

  • Für diesen Artikel ist die aktuelle Azure CLI-Version (mindestens Version 2.35.0) erforderlich. Weitere Informationen finden Sie unter Installieren der Azure-Befehlszeilenschnittstelle. Wenn Sie die Bash-Umgebung in Azure Cloud Shell nutzen, ist die neueste Version bereits installiert. Wenn Sie die Befehle nicht in Azure Cloud Shell, sondern lokal ausführen möchten, führen Sie sie mit Administratorrechten aus. Weitere Informationen finden Sie unter Erste Schritte mit Azure Cloud Shell.

  • Sie benötigen den Kubernetes-Befehlszeilenclient kubectl. Es ist bereits installiert, wenn Sie Azure Cloud Shell verwenden. Sie können ihn auch lokal installieren, indem Sie den Befehl „az aks install-cli“ ausführen.

  • Wenn Sie Azure Container Storage noch nicht installiert haben, befolgen Sie die Anweisungen im Artikel Verwenden von Azure Container Storage mit Azure Kubernetes Service.

  • Überprüfen Sie unter Azure Container Storage-Regionen, ob Ihre Zielregion unterstützt wird.

Wählen Sie einen VM-Typ aus, der temp SSD unterstützt

Kurzlebige Datenträger sind nur für bestimmte VM-Typen verfügbar. Wenn Sie einen kurzlebigen Datenträger mit temporärem SSD-Datenträger verwenden möchten, ist eine VM der Ev3- und Esv3-Serie erforderlich.

Sie können den folgenden Befehl ausführen, um den VM-Typ abzurufen, der mit Ihrem Knotenpool verwendet wird.

az aks nodepool list --resource-group <resource group> --cluster-name <cluster name> --query "[].{PoolName:name, VmSize:vmSize}" -o table

Im Folgenden finden Sie ein Beispiel für eine Ausgabe.

PoolName    VmSize
----------  ---------------
nodepool1   standard_l8s_v3

Es wird empfohlen, dass jede VM mindestens vier virtuelle CPUs (vCPUs) und jeder Knotenpool mindestens drei Knoten aufweist.

Erstellen und Anfügen generischer kurzlebiger Volumes

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um ein generisches kurzlebiges Volume zu erstellen und anzufügen.

1. Erstellen eines Speicherpools

Erstellen Sie zunächst einen Speicherpool, bei dem es sich um eine logische Gruppierung von Speicher für Ihren Kubernetes-Cluster handelt, indem Sie ihn in einer YAML-Manifestdatei definieren.

Wenn Sie Azure Container Storage mithilfe der Befehle az aks create oder az aks update aktiviert haben, verfügen Sie möglicherweise bereits über einen Speicherpool. Dient kubectl get sp -n acstor zum Abrufen der Liste der Speicherpools. Wenn Sie bereits über einen Speicherpool verfügen, den Sie verwenden möchten, können Sie diesen Abschnitt überspringen und mit der Anzeige der verfügbaren Speicherklassen fortfahren.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Speicherpool mithilfe eines temporären SSD zu erstellen.

  1. Verwenden Sie Ihren bevorzugten Text-Editor, um eine YAML-Manifestdatei wie code acstor-storagepool.yaml zu erstellen.

  2. Fügen Sie den folgenden Code ein, und speichern Sie die Datei. Der Wert des Namens für den Speicherpool kann beliebig sein.

    apiVersion: containerstorage.azure.com/v1
kind: StoragePool
metadata:
  name: ephemeraldisk-temp
  namespace: acstor
spec:
  poolType:
    ephemeralDisk:
      diskType: temp

  3. Wenden Sie die YAML-Manifestdatei an, um den Speicherpool zu erstellen.

    kubectl apply -f acstor-storagepool.yaml

    Wenn die Erstellung des Speicherpools abgeschlossen ist, wird eine Meldung wie folgt angezeigt:

    storagepool.containerstorage.azure.com/ephemeraldisk-temp created

    Sie können diesen Befehl auch ausführen, um den Status des Speicherpools zu überprüfen. Ersetzen Sie <storage-pool-name> durch den Wert des Namens für Ihren Speicherpool. In diesem Beispiel wird der Wert ephemeraldisk-temp verwendet.

    kubectl describe sp <storage-pool-name> -n acstor

Wenn der Speicherpool erstellt wird, erstellt Azure Container Storage unter Verwendung der Namenskonvention acstor-<storage-pool-name> eine Speicherklasse in Ihrem Namen.

2. Anzeigen der verfügbaren Speicherklassen

Wenn der Speicherpool zur Verwendung bereit ist, müssen Sie eine Speicherklasse auswählen, um zu definieren, wie Speicher beim Erstellen persistenter Volumeansprüche und beim Bereitstellen persistenter Volumes dynamisch erstellt wird.

Führen Sie kubectl get sc aus, um die verfügbaren Speicherklassen anzuzeigen. Es wird die Speicherklasse mit dem Namen acstor-<storage-pool-name> angezeigt.

$ kubectl get sc | grep "^acstor-"
acstor-azuredisk-internal   disk.csi.azure.com               Retain          WaitForFirstConsumer   true                   65m
acstor-ephemeraldisk-temp        containerstorage.csi.azure.com   Delete          WaitForFirstConsumer   true                   2m27s

Wichtig

Verwenden Sie nicht die Speicherklasse, die als intern gekennzeichnet ist. Es handelt sich um eine interne Speicherklasse, die benötigt wird, damit Azure Container Storage funktioniert.

3. Bereitstellen eines Pods mit einem generischen kurzlebigen Volume

Erstellen Sie einen Pod mithilfe von FIO (Flexibler E/A-Tester) für die Benchmarking und Workloadsimulation, die ein generisches, kurzlebiges Volume verwendet.

  1. Verwenden Sie Ihren bevorzugten Text-Editor, um eine YAML-Manifestdatei wie code acstor-pod.yaml zu erstellen.

  2. Fügen Sie den folgenden Code ein, und speichern Sie die Datei.

    kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: fiopod
spec:
  nodeSelector:
    acstor.azure.com/io-engine: acstor
  containers:
    - name: fio
      image: nixery.dev/shell/fio
      args:
        - sleep
        - "1000000"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/volume"
          name: ephemeralvolume
  volumes:
    - name: ephemeralvolume
      ephemeral:
        volumeClaimTemplate:
          metadata:
            labels:
              type: my-ephemeral-volume
          spec:
            accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
            storageClassName: acstor-ephemeraldisk-temp # replace with the name of your storage class if different
            resources:
              requests:
                storage: 1Gi

    Wenn Sie die Speichergröße Ihrer Volumes ändern, stellen Sie sicher, dass diese kleiner als die verfügbare Kapazität des temporären Datenträgers eines einzelnen Knotens ist. Weitere Informationen finden Sie unter Überprüfen der Knotenkapazität für temporäre Datenträger.

  3. Wenden Sie die YAML-Manifestdatei an, um den Pod bereitzustellen.

    kubectl apply -f acstor-pod.yaml

    Die Ausgabe sollte etwa folgendermaßen aussehen:

    pod/fiopod created

  4. Überprüfen Sie, ob der Pod ausgeführt wird und dass der Anspruch auf das kurzlebige Volume erfolgreich an den Pod gebunden wurde:

    kubectl describe pod fiopod
kubectl describe pvc fiopod-ephemeralvolume

  5. Überprüfen Sie FIO-Tests, um den aktuellen Status anzuzeigen:

    kubectl exec -it fiopod -- fio --name=benchtest --size=800m --filename=/volume/test --direct=1 --rw=randrw --ioengine=libaio --bs=4k --iodepth=16 --numjobs=8 --time_based --runtime=60

Sie haben jetzt einen Pod bereitgestellt, der temp SSD-Datenträger als Speicher verwendet. Sie können ihn auch für Ihre Kubernetes-Workloads verwenden.

Verwalten von Volumes und Speicherpools

In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie die verfügbare Kapazität eines kurzlebigen Datenträgers für einen einzelnen Knoten überprüfen und wie Sie einen Speicherpool erweitern oder löschen.

Überprüfen der Knotenkapazität für temporäre Datenträger

Ein kurzlebiges Volume wird einem einzelnen Knoten zugewiesen. Wenn Sie die Größe Ihrer kurzlebigen Volumes konfigurieren, sollte diese kleiner als die verfügbare Kapazität des temporären Datenträgers des einzelnen Knotens sein.

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die verfügbare Kapazität des temporären Datenträgers für einen einzelnen Knoten zu überprüfen.

$ kubectl get diskpool -n acstor
NAME                                CAPACITY      AVAILABLE     USED        RESERVED    READY   AGE
ephemeraldisk-temp-diskpool-jaxwb   75660001280   75031990272   628011008   560902144   True    21h
ephemeraldisk-temp-diskpool-wzixx   75660001280   75031990272   628011008   560902144   True    21h
ephemeraldisk-temp-diskpool-xbtlj   75660001280   75031990272   628011008   560902144   True    21h

In diesem Beispiel ist die verfügbare Kapazität des temporären Datenträgers für einen einzelnen Knoten 75031990272 Byte oder 69 GiB.

Erweitern eines Speicherpools

Sie können von temp SSD gesicherte Speicherpools erweitern, um schnell und ohne Ausfallzeiten zu skalieren. Das Verkleinern von Speicherpools wird derzeit nicht unterstützt.

Da ein Speicherpool, der von einem kurzlebigen Datenträger unterstützt wird, lokale Speicherressourcen auf den AKS-Clusterknoten (VMs) verwendet, muss durch erweitern des Speicherpools ein weiterer Knoten zum Cluster hinzugefügt werden. Befolgen Sie diese Anweisungen, um den Speicherpool zu erweitern.

  1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um einen Knoten im AKS-Cluster hinzuzufügen. Ersetzen Sie <cluster-name>, <nodepool name> und <resource-group-name> durch Ihre eigenen Werte. Führen Sie kubectl get nodes aus, um den Namen des Knotenpools abzurufen.

    az aks nodepool add --cluster-name <cluster name> --name <nodepool name> --resource-group <resource group> --node-vm-size Standard_L8s_v3 --node-count 1 --labels acstor.azure.com/io-engine=acstor

  2. Führen Sie kubectl get nodes aus, und Sie sehen, dass dem Cluster ein Knoten hinzugefügt wurde.

  3. Führen Sie kubectl get sp -A aus, und Sie sollten sehen, dass die Kapazität des Speicherpools gestiegen ist.

Löschen eines Speicherpools

Wenn Sie einen Speicherpool löschen möchten, führen Sie den folgenden Befehl aus. Ersetzen Sie <storage-pool-name> durch den Namen des Speicherpools.

kubectl delete sp -n acstor <storage-pool-name>

Weitere Informationen