Azure マネージドディスクで Azure Container Storage を使用する

[アーティクル]
07/23/2024

Azure Container Storage は、コンテナー用にネイティブに構築されたクラウドベースのボリューム管理、デプロイ、オーケストレーションサービスです。この記事では、Kubernetes ワークロードのバックエンドストレージとして Azure マネージドディスクを使用するように Azure Container Storage を構成する方法について説明します。最後に、Azure マネージドディスクをストレージとして使用するポッドが得られます。

前提条件

Azure サブスクリプションをお持ちでない場合は、開始する前に無料アカウントを作成してください。
この記事では、最新バージョン (2.35.0 以降) の Azure CLI が必要です。「Azure CLI のインストール方法」を参照してください。 Azure Cloud Shell の Bash 環境を使用している場合は、最新バージョンが既にインストールされています。 Azure Cloud Shell ではなくローカルでコマンドを実行する場合は、必ず管理特権で実行してください。詳細については、「Azure Cloud Shell の概要」を参照してください。
Kubernetes コマンドラインクライアント kubectl が必要です。 Azure Cloud Shell を使用している場合は既にインストールされています。または、az aks install-cli コマンドを実行してローカルにインストールできます。
Azure Container Storage をまだインストールしていない場合は、Azure Kubernetes Service での Azure Container Storage の使用に関する記事の手順に従ってください。
ターゲットリージョンが Azure Container Storage リージョンでサポート対象になっているかどうかを確認します。

Azure Managed Disks で Azure Container Storage を使用するには、汎用 VM (クラスターノード用に standard_d4s_v5 など) を少なくとも 3 つ用意し、それぞれに仮想 CPU (vCPU) を 4 つ以上を割り当てたノードプールを AKS クラスターに用意する必要があります。

永続ボリュームを作成してアタッチする

次の手順に従って永続ボリュームを作成してアタッチします。

1.ストレージプールを作成する

まず、YAML マニフェストファイルで定義することによって、Kubernetes クラスターのストレージの論理グループであるストレージプールを作成します。

ストレージプールを作成するための次のオプションがあります。

動的ストレージプールを作成する
事前プロビジョニング済みの Azure マネージドディスクを使用して事前プロビジョニング済みのストレージプールを作成する
独自の暗号化キーを使って動的ストレージプールを作成する (オプション)

az aks create または az aks update コマンドを使って Azure Container Storage を有効にした場合は、記憶域プールが既に存在している可能性があります。 kubectl get sp -n acstor を使って記憶域プールの一覧を取得します。使いたいストレージプールが既に使用可能な場合は、このステップをスキップして、「使用可能なストレージクラスを表示する」に進むことができます。

動的ストレージプールを作成する

次の手順に従って、Azure ディスク用の動的ストレージプールを作成します。

任意のテキストエディターを使用して、code acstor-storagepool.yaml などの YAML マニフェストファイルを作成します。
次のコードを貼り付けます。ストレージプールの name の値は何でもかまいません。 skuName には、パフォーマンスと冗長性のレベルを指定します。使用できる値は、Premium_LRS、Standard_LRS、StandardSSD_LRS、UltraSSD_LRS、Premium_ZRS、PremiumV2_LRS、StandardSSD_ZRS です。 記憶域には、プールの記憶域容量を Gi または Ti で指定します。
```
apiVersion: containerstorage.azure.com/v1
kind: StoragePool
metadata:
  name: azuredisk
  namespace: acstor
spec:
  poolType:
    azureDisk:
      skuName: Premium_LRS
  resources:
    requests:
      storage: 1Ti
```
UltraSSD_LRS または PremiumV2_LRS ディスクを使用する場合は、ストレージプール定義で IOPSReadWrite パラメーターと MBpsReadWrite パラメーターを使用して IOPS とスループットを設定できます。

IOPSReadWrite は、Ultra SSD と Premium v2 LRS ディスクに許容される IOPS 数を表します。詳細については、「Ultra Disk の IOPS」と「Premium SSD v2 の IOPS」を参照してください。

MBpsReadWrite は、Ultra SSD と Premium v2 LRS ディスクに許容される帯域幅を表します。 MBps とは、1 秒あたり数百万バイト (MB/秒 = 10^6 バイト/秒) を表します。詳細については、「Ultra Disk のスループット」と「Premium SSD v2 のスループット」を参照してください。
```
apiVersion: containerstorage.azure.com/v1
kind: StoragePool
metadata:
  name: azuredisk
  namespace: acstor
spec:
  poolType:
    azureDisk:
      skuName: PremiumV2_LRS
      iopsReadWrite: 5000
      mbpsReadWrite: 200
  resources:
    requests:
      storage: 1Ti
```
YAML マニフェストファイルを保存してから適用して、ストレージプールを作成します。
```
kubectl apply -f acstor-storagepool.yaml 
```
ストレージプールの作成が完了すると、次のようなメッセージが表示されます。
```
storagepool.containerstorage.azure.com/azuredisk created
```
このコマンドを実行して、ストレージプールの状態を確認することもできます。 <storage-pool-name> はストレージプールの name の値に置き換えます。この例では、値を azuredisk.とします。
```
kubectl describe sp <storage-pool-name> -n acstor
```

ストレージプールが作成されると、Azure Container Storage により、名前付け規則 acstor-<storage-pool-name> を使用してストレージクラスが自動的に作成されます。これで、使用できるストレージクラスを表示し、永続ボリューム要求を作成できるようになりました。

事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成する

既にプロビジョニングされている Azure マネージドディスクがある場合は、それらのディスクを使って事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成できます。ディスクは既にプロビジョニングされているため、ストレージプールの作成時に skuName やストレージ容量を指定する必要はありません。

Azure ディスク用に事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成するには、次の手順に従います。

Azure portal にサインインします。
使うディスクごとに、Azure マネージドディスクに移動し、[設定]>[プロパティ] を選びます。 [リソース ID] の下の文字列全体をコピーし、テキストファイルに配置します。
任意のテキストエディターを使用して、code acstor-storagepool.yaml などの YAML マニフェストファイルを作成します。
次のコードを貼り付けます。ストレージプールの name の値は何でもかまいません。 <resource-id> を各マネージドディスクのリソース ID に置き換えます。ファイルを保存します。
```
apiVersion: containerstorage.azure.com/v1
kind: StoragePool
metadata:
  name: sp-preprovisioned
  namespace: acstor
spec:
  poolType:
    azureDisk:
      disks:
        - reference <resource-id1>
        - reference <resource-id2>
```
YAML マニフェストファイルを適用してストレージプールを作成します。
```
kubectl apply -f acstor-storagepool.yaml 
```
ストレージプールの作成が完了すると、次のようなメッセージが表示されます。
```
storagepool.containerstorage.azure.com/sp-preprovisioned created
```
このコマンドを実行して、ストレージプールの状態を確認することもできます。 <storage-pool-name> はストレージプールの name の値に置き換えます。この例の場合、値は sp-preprovisioned になります。
```
kubectl describe sp <storage-pool-name> -n acstor
```

独自の暗号化キーを使って動的ストレージプールを作成する (オプション)

Azure Storage アカウント内のすべてのデータは保存時に暗号化されます。規定では、データは Microsoft のマネージドキーで暗号化されます。暗号化キーをより詳細に制御するには、ストレージプールを作成して、作成する永続ボリュームを暗号化するときに、カスタマーマネージドキー (CMK) を指定できます。

サーバー側の暗号化に独自のキーを使うには、Azure Key Vault とキーが必要です。キーコンテナーの消去保護を有効にする必要があります。また、Azure RBAC アクセス許可モデルを使う必要があります。詳細については、Linux 上のカスタマーマネージドキーに関する記事を参照してください。

記憶域プールを作成するときは、CMK パラメーターを定義する必要があります。必要な CMK 暗号化パラメーターは次のとおりです。

keyVersion には、使うキーのバージョンを指定します
keyName はキーの名前です
keyVaultUri は、Azure Key Vault の Uniform Resource Identifier です (たとえば https://user.vault.azure.net)
Identity には、コンテナーにアクセスできるマネージド ID を指定します (たとえば /subscriptions/XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX/resourcegroups/MC_user-acstor-westus2-rg_user-acstor-westus2_westus2/providers/Microsoft.ManagedIdentity/userAssignedIdentities/user-acstor-westus2-agentpool)

独自の暗号化キーを使って記憶域プールを作成するには、以下の手順を実行します。この記憶域プールから作成されるすべての永続ボリュームは、同じキーを使って暗号化されます。

任意のテキストエディターを使用して、code acstor-storagepool-cmk.yaml などの YAML マニフェストファイルを作成します。
次のコードを貼り付け、必要なパラメーターを指定してファイルを保存します。ストレージプールの name の値は何でもかまいません。 skuName には、パフォーマンスと冗長性のレベルを指定します。使用できる値は、Premium_LRS、Standard_LRS、StandardSSD_LRS、UltraSSD_LRS、Premium_ZRS、PremiumV2_LRS、StandardSSD_ZRS です。 記憶域には、プールの記憶域容量を Gi または Ti で指定します。 CMK 暗号化パラメーターは必ず指定してください。
```
apiVersion: containerstorage.azure.com/v1
kind: StoragePool
metadata:
  name: azuredisk
  namespace: acstor
spec:
  poolType:
    azureDisk:
      skuName: Premium_LRS
      encryption: {
        keyVersion: "<key-version>",
        keyName: "<key-name>",
        keyVaultUri: "<key-vault-uri>",
        identity: "<identity>"
      }
  resources:
    requests:
      storage: 1Ti
```
YAML マニフェストファイルを適用してストレージプールを作成します。
```
kubectl apply -f acstor-storagepool-cmk.yaml 
```
ストレージプールの作成が完了すると、次のようなメッセージが表示されます。
```
storagepool.containerstorage.azure.com/azuredisk created
```
このコマンドを実行して、ストレージプールの状態を確認することもできます。 <storage-pool-name> はストレージプールの name の値に置き換えます。この例では、値を azuredisk.とします。
```
kubectl describe sp <storage-pool-name> -n acstor
```

ストレージプールが作成されると、Azure Container Storage により、名前付け規則 acstor-<storage-pool-name> を使用してストレージクラスが自動的に作成されます。

2.使用可能なストレージクラスを表示する

ストレージプールを使用する準備ができたら、ストレージクラスを選択して、永続ボリューム要求の作成時と永続ボリュームのデプロイ時にストレージが動的に作成される方式を定義する必要があります。

kubectl get sc を実行して、使用可能なストレージクラスを表示します。 acstor-<storage-pool-name> というストレージクラスがあることを確認します。

重要

internal が付いているストレージクラスは使用しないでください。これは、Azure Container Storage の動作に必要な内部ストレージクラスです。

3.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。新しいストレージクラスを使用して PVC を作成するには、次の手順に従います。

任意のテキストエディターを使用して、code acstor-pvc.yaml などの YAML マニフェストファイルを作成します。

次のコードを貼り付けて、ファイルを保存します。 PVC name の値はどのような値にもすることができます。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: azurediskpvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: acstor-azuredisk # replace with the name of your storage class if different
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi

YAML マニフェストファイルを適用して PVC を作成します。
```
kubectl apply -f acstor-pvc.yaml
```
次のような出力が表示されます。
```
persistentvolumeclaim/azurediskpvc created
```
次のコマンドを実行して、PVC の状態を確認できます。
```
kubectl describe pvc azurediskpvc
```

PVC が作成されると、ポッドで使用できるようになります。

4.ポッドをデプロイして永続ボリュームをアタッチする

Fio (フレキシブル I/O テスター) を使用してベンチマークおよびワークロードシミュレーション用にポッドを作成し、永続ボリュームのマウントパスを指定します。 claimName には、永続ボリューム要求の作成時に使用した name の値を使用します。

任意のテキストエディターを使用して、code acstor-pod.yaml などの YAML マニフェストファイルを作成します。

次のコードを貼り付けて、ファイルを保存します。

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: fiopod
spec:
  nodeSelector:
    acstor.azure.com/io-engine: acstor
  volumes:
    - name: azurediskpv
      persistentVolumeClaim:
        claimName: azurediskpvc
  containers:
    - name: fio
      image: nixery.dev/shell/fio
      args:
        - sleep
        - "1000000"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/volume"
          name: azurediskpv

YAML マニフェストファイルを適用してポッドをデプロイします。
```
kubectl apply -f acstor-pod.yaml
```
次のような出力が表示されます。
```
pod/fiopod created
```
ポッドが実行されていること、および永続ボリューム要求がポッドに正常にバインドされていることを確認します。
```
kubectl describe pod fiopod
kubectl describe pvc azurediskpvc
```

fio テストをチェックして、その現在の状態を確認します。

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

Azure ディスクをストレージとして使用するポッドをデプロイし、それを Kubernetes ワークロードに使用できるようになりました。

永続ボリュームとストレージプールを管理する

永続ボリュームを作成したので、必要に応じてデタッチして再アタッチできます。ストレージプールを展開または削除することもできます。

永続ボリュームをデタッチして再アタッチする

永続ボリュームをデタッチするには、永続ボリュームがアタッチされているポッドを削除します。 <pod-name> はポッドの名前 (fiopod など) に置き換えます。

kubectl delete pods <pod-name>

永続ボリュームを再アタッチするには、「ポッドをデプロイして永続ボリュームをアタッチする」の説明に従って、YAML マニフェストファイル内の永続ボリューム要求名を参照するだけです。

永続ボリューム要求がバインドされている永続ボリュームを確認するには、kubectl get pvc <persistent-volume-claim-name> を実行します。

ストレージプールを拡張する

Azure Disks によってバックアップされるストレージプールを拡張して、ダウンタイムなしで迅速にスケールアップできます。ストレージプールの縮小は現在サポートされていません。ストレージプールの拡張は、Ultra Disks や Premium SSD v2 ではサポートされません。

Note

ストレージプールを拡張すると、Azure Container Storage と Azure Disks のコストが増加する可能性があります。 Azure コンテナーストレージの料金ページと、「Azure コンテナーストレージの課金について理解する」を参照してください。

現時点では、Premium_LRS、Standard_LRS、StandardSSD_LRS、Premium_ZRS、および StandardSSD_ZRS SKU を使用するときに、ストレージプールの拡張に次の制限があります。

既存の記憶域プールが 4 TiB (4,096 GiB) 未満の場合は、最大 4,095 GiB まで拡張できます。エラーを回避するために、現在のストレージプールが最初に 4 TiB (4,096 GiB) より小さい場合は、4,095 GiB を超えて拡張しないでください。 4 TiB を超えるストレージプールは、使用可能な最大ストレージ容量まで拡張できます。

Azure Disks の既存のストレージプールを拡張するには、以下の手順に従います。

テキストエディターを使って、ストレージプールの作成に使った YAML マニフェストファイル (たとえば code acstor-storagepool.yaml) を開きます。
YAML マニフェストファイル内の指定された storage エントリを目的の値に置き換えます。この値は、ストレージプールの現在の容量より大きい必要があります。たとえば、spec が storage: 1Ti に設定されている場合は、それを storage: 2Ti に変更します。事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成した場合、ストレージプールは事前にプロビジョニングされた Azure ディスクから容量サイズを継承するため、storage エントリは存在しません。 YAML に storage エントリが表示されない場合は、必要なストレージ容量を指定する次のコードを追加し、マニフェストファイルを保存します。
```
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 2Ti
```

Note

ストレージプールに容量がそれぞれ 1 TiB の 2 つのディスクがあり、storage: 4Ti を読み取るように YAML マニフェストファイルを編集した場合、YAML が適用されると両方のディスクが 2 TiB に拡張され、新しい合計容量は 4 TiB になります。

YAML マニフェストファイルを適用してストレージプールを拡張します。
```
kubectl apply -f acstor-storagepool.yaml 
```
このコマンドを実行して、ストレージプールの状態を確認します。 <storage-pool-name> はストレージプールの name の値に置き換えます。
```
kubectl describe sp <storage-pool-name> -n acstor
```
"ストレージプールが拡張中です" のようなメッセージが表示されます。数分後にコマンドを再度実行すると、メッセージは表示されなくなります。
kubectl get sp -A を実行すると、ストレージプールに新しいサイズが反映されます。

ストレージプールを削除する

ストレージプールを削除する場合は、次のコマンドを実行します。 <storage-pool-name> はストレージプール名に置き換えます。

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

こちらもご覧ください

Azure Container Storage とは

次の方法で共有

Azure マネージドディスクで Azure Container Storage を使用する

前提条件

永続ボリュームを作成してアタッチする

1.ストレージプールを作成する

動的ストレージプールを作成する

事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成する

独自の暗号化キーを使って動的ストレージプールを作成する (オプション)

2.使用可能なストレージクラスを表示する

3.永続ボリューム要求の作成

4.ポッドをデプロイして永続ボリュームをアタッチする

永続ボリュームとストレージプールを管理する

永続ボリュームをデタッチして再アタッチする

ストレージプールを拡張する

ストレージプールを削除する

こちらもご覧ください

フィードバック

その他のリソース

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Azure マネージド ディスクで Azure Container Storage を使用する

前提条件

永続ボリュームを作成してアタッチする

1.ストレージ プールを作成する

動的ストレージ プールを作成する

事前にプロビジョニングされたストレージ プールを作成する

独自の暗号化キーを使って動的ストレージ プールを作成する (オプション)

2.使用可能なストレージ クラスを表示する

3.永続ボリューム要求の作成

4.ポッドをデプロイして永続ボリュームをアタッチする

永続ボリュームとストレージ プールを管理する

永続ボリュームをデタッチして再アタッチする

ストレージ プールを拡張する

ストレージ プールを削除する

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1.ストレージプールを作成する

動的ストレージプールを作成する

事前にプロビジョニングされたストレージプールを作成する

独自の暗号化キーを使って動的ストレージプールを作成する (オプション)

2.使用可能なストレージクラスを表示する

永続ボリュームとストレージプールを管理する

ストレージプールを拡張する

ストレージプールを削除する