Azure Kubernetes Service での Azure Ultra Disks の使用

Azure Ultra Disks は、ステートフル アプリケーションに高スループット、高 IOPS、および一貫性のある低待機時間のディスク ストレージを提供します。 Ultra Disks の主なメリットの 1 つが、エージェント ノードを再起動することなく、SSD のパフォーマンスをワークロードと共に動的に変更する機能です。 Ultra Disks は、データ量の多いワークロードに適しています。

この記事では、Azure Ultra Disks を使用するように新規または既存の AKS クラスターを構成する方法について説明します。

開始する前に

この機能は、クラスターの作成時またはノード プールの作成時にのみ設定できます。

制限事項

• Azure Ultra Disks には、これらのディスクをサポートし、特定の VM シリーズでのみサポートされる可用性ゾーンとリージョンにデプロイされたノード プールが必要です。 詳細については、「Ultra Disk の制限」セクションの対応する表を参照してください。
• 可用性セットや Azure Disk Encryption などの一部のフィーチャーと機能では、Ultra Disk を使用できません。 最新情報については、「Ultra Disk の制限」を参照してください。

Ultra Disks を使用できるクラスターを作成する

次の CLI コマンドを使って、Azure Ultra Disks を活用できる AKS クラスターを作成します。 --enable-ultra-ssd パラメーターを使用して EnableUltraSSD 機能を設定します。

az aks create \
    --resource-group MyResourceGroup \
    --name myAKSCluster \
    --location westus2 \
    --node-vm-size Standard_D2s_v3 \
    --zones 1 2 \
    --node-count 2 \
    --enable-ultra-ssd \
    --generate-ssh-keys

Ultra Disks のサポートを使用せずにクラスターを作成するには、--enable-ultra-ssd パラメーターを省略します。

既存のクラスターでの Ultra Disks の有効化

Ultra Disks をサポートするクラスターに新しいノード プールを追加すると、既存のクラスターで Ultra Disks を有効にできます。 az aks nodepool add コマンドで --enable-ultra-ssd パラメーターを使用して、Ultra Disks を使用するように新しいノード プールを構成します。

Ultra Disks のサポートを使用せずに新しいノード プールを作成するには、--enable-ultra-ssd パラメーターを除外します。

ストレージ クラスで Ultra Disks を動的に使用する

デプロイまたはステートフル セットで Ultra Disks を使用するには、動的プロビジョニングにストレージ クラスを使用できます。

ストレージ クラスの作成

ストレージ クラスは、保存の単位を永続ボリュームを使用して動的に作成する方法を定義します。 Kubernetes ストレージ クラスの詳細については、Kubernetes ストレージ クラスに関する記事を参照してください。 この例では、Ultra Disks を参照するストレージ クラスを作成します。

1. azure-ultra-disk-sc.yaml という名前のファイルを作成し、そこに次のマニフェストをコピーします。

   kind: StorageClass
   apiVersion: storage.k8s.io/v1
   metadata:
     name: ultra-disk-sc
   provisioner: disk.csi.azure.com # replace with "kubernetes.io/azure-disk" if aks version is less than 1.21
   volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer # optional, but recommended if you want to wait until the pod that will use this disk is created 
   parameters:
     skuname: UltraSSD_LRS
     kind: managed
     cachingMode: None
     diskIopsReadWrite: "2000"  # minimum value: 2 IOPS/GiB 
     diskMbpsReadWrite: "320"   # minimum value: 0.032/GiB
   

2. kubectl apply コマンドを使用してストレージ クラスを作成し、azure-ultra-disk-sc.yaml ファイルを指定します。

   kubectl apply -f azure-ultra-disk-sc.yaml
   

   出力は、次の出力例のようになります。

   storageclass.storage.k8s.io/ultra-disk-sc created
   

永続ボリューム要求の作成

永続ボリューム要求 (PVC) を使用して、ストレージ クラスに基づいてストレージを自動的にプロビジョニングします。 この場合、PVC は以前に作成したストレージ クラスを使用して、Ultra Disks を作成できます。

1. azure-ultra-disk-pvc.yaml という名前のファイルを作成し、そこに次のマニフェストをコピーします。

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: ultra-disk
   spec:
     accessModes:
    - ReadWriteOnce
     storageClassName: ultra-disk-sc
     resources:
       requests:
         storage: 1000Gi
   

   クレームでは、サイズが 1000 GB で ReadWriteOnce アクセスがある ultra-disk という名前のディスクを要求します。 ストレージ クラスとして、ultra-disk-sc ストレージ クラスが指定されます。

2. kubectl apply コマンドを使用して永続ボリューム要求を作成し、azure-ultra-disk-pvc.yaml ファイルを指定します。

   kubectl apply -f azure-ultra-disk-pvc.yaml
   

   出力は、次の出力例のようになります。

   persistentvolumeclaim/ultra-disk created
   

永続ボリュームの使用

永続ボリューム要求が作成され、ディスクが正常にプロビジョニングされると、ディスクへのアクセスを使ってポッドを作成できます。 次のマニフェストは、ultra-disk という名前の永続ボリュームクレームを使って /mnt/azure パスに Azure ディスクをマウントする基本的な NGINX ポッドを作成します。

1. nginx-ultra.yaml という名前のファイルを作成し、そこに次のマニフェストをコピーします。

   kind: Pod
   apiVersion: v1
   metadata:
     name: nginx-ultra
   spec:
     containers:
    - name: nginx-ultra
       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/azure"
         name: volume
     volumes:
       - name: volume
         persistentVolumeClaim:
           claimName: ultra-disk
   

2. kubectl apply コマンドを使用してポッドを作成し、nginx-ultra.yaml ファイルを指定します。

   kubectl apply -f nginx-ultra.yaml
   

   出力は、次の出力例のようになります。

   pod/nginx-ultra created
   

   これで Azure ディスクが /mnt/azure ディレクトリにマウントされ、ポッドが稼働状態となりました。

3. kubectl describe pod コマンドを使用して構成の詳細を確認し、nginx-ultra.yaml ファイルを指定します。

   kubectl describe pod nginx-ultra
   

   出力は、次の出力例のようになります。

   [...]
   Volumes:
     volume:
       Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
       ClaimName:  azure-managed-disk
       ReadOnly:   false
     default-token-smm2n:
       Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
       SecretName:  default-token-smm2n
       Optional:    false
   [...]
   Events:
     Type    Reason                 Age   From                               Message
     ----    ------                 ----  ----                               -------
     Normal  Scheduled              2m    default-scheduler                  Successfully assigned mypod to aks-nodepool1-79590246-0
     Normal  SuccessfulMountVolume  2m    kubelet, aks-nodepool1-79590246-0  MountVolume.SetUp succeeded for volume "default-token-smm2n"
     Normal  SuccessfulMountVolume  1m    kubelet, aks-nodepool1-79590246-0  MountVolume.SetUp succeeded for volume "pvc-faf0f176-8b8d-11e8-923b-deb28c58d242"
   [...]
   

次のステップ

• Ultra Disks の詳細については、「Azure Ultra ディスクの使用」を参照してください。
• ストレージのベスト プラクティスの詳細については、「AKS でのストレージとバックアップに関するベスト プラクティス」を参照してください。