Kubernetes 1.24：卷扩展现在是个稳定特性

CNCF

发布于 2022-06-10 14:14:49

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发布于 2022-06-10 14:14:49

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作者：Hemant Kumar（红帽）

卷扩展（Volume expansion）是在 Kubernetes 1.8 中作为 alpha 功能引入，在 1.11 中成为 beta，而在 Kubernetes 1.24 中，我们很高兴地宣布卷扩展的全面可用性（GA）。

此功能允许 Kubernetes 用户，简单地编辑他们的 PersistentVolumeClaim 对象，并在 PVC Spec 中指定新的大小，Kubernetes 将使用存储后端自动扩展卷，并扩展 Pod 正在使用的底层文件系统，如果可能，不需要任何停机时间。

如何使用卷扩展

你可以通过编辑 PVC 的 spec 字段，指定不同的（更大的）存储请求来触发 PersistentVolume 的扩展。例如，给定以下 PVC：

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: myclaim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi # specify new size here

你可以通过指定新值，而不是旧的 1Gi 大小，来请求扩展基础 PersistentVolume。一旦更改了请求的大小，观察 PVC 的 status.conditions 字段，查看调整大小是否已完成。

当 Kubernetes 开始扩展卷时，它会向 PVC 添加 Resizing 条件，一旦扩展完成，就会删除该条件。还可以通过监测与 PVC 相关的事件来获得有关扩展操作进度的更多信息：

kubectl describe pvc <pvc>

存储驱动程序的支持

但是，默认情况下，并非每种卷类型都是可扩展的。有些卷类型（如 intree hostpath 卷）根本不可扩展。对于 CSI 卷——CSI 驱动程序必须在控制器或节点服务（如果适用，也可以在两者）中具有 EXPAND_VOLUME 功能。请参考 CSI 驱动程序的文档，以了解它是否支持卷扩展。

请参考卷扩展文档，了解支持卷扩展的 intree 卷类型——Expanding Persistent Volumes[1]。

通常，为了对可扩展的卷提供某种程度的控制，只有存储类 allowVolumeExpansion 参数设置为 true 的动态调配的 PVC 才是可扩展的。

Kubernetes 集群管理员必须编辑适当的 StorageClass 对象，并将 allowVolumeExpansion 字段设置为 true。例如：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: gp2-default
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  secretNamespace: ""
  secretName: ""
allowVolumeExpansion: true

线上扩张与线下扩张相比

默认情况下，Kubernetes 会在用户请求调整大小后立即尝试扩展卷。如果一个或多个 pod 正在使用该卷，Kubernetes 会尝试使用在线调整大小来扩展该卷；因此，卷扩展通常不需要应用程序停机。节点上的文件系统扩展也是在线执行的，因此不需要关闭任何使用 PVC 的 Pod。

如果你扩展一个未使用的 PersistentVolume，Kubernetes 会进行离线调整大小（而且，因为该卷未被使用，所以也不会中断工作负载）。

但是在某些情况下——如果底层存储驱动程序只能支持离线扩展，PVC 的用户必须在扩展成功之前关闭他们的 Pod。请参考你的存储提供商的文档，以了解它支持的卷扩展模式。

当卷扩展作为 alpha 特性引入时，Kubernetes 只支持节点上的离线文件系统扩展，因此需要用户重启 pod 来完成文件系统调整。该行为已经改变，Kubernetes 尽力满足任何调整大小的请求，而不管底层 PersistentVolume 卷是在线还是离线。如果你的存储提供商支持在线扩展，则无需重新启动 Pod 即可完成卷扩展。

下一步

尽管卷扩展作为最近 1.24 版本的一部分现在已经稳定，但 SIG Storage 正在努力使 Kubernetes 的用户更容易扩展他们的持久存储。Kubernetes 1.23 引入了从失败的卷扩展中触发恢复的功能，允许用户在调整失败后尝试自助修复。有关详细信息，请参见从卷扩展故障中恢复[2]。

Kubernetes 贡献者社区也在讨论 StatefulSet 驱动的存储扩展的潜力。这个提议的特性将允许你通过直接编辑 StatefulSet 对象来触发为 StatefulSet 提供存储的所有底层 PV 的扩展。有关更多详细信息，请参见Support Volume Expansion Through StatefulSets[3]增强提案。