摘要：作者，高級軟件工程師實施的容器存儲接口已在版本中升級為。功能受棄用政策保護(hù)。隨著容器存儲接口的采用，卷層變得真正可擴(kuò)展。年中國論壇提案征集現(xiàn)已開放論壇讓用戶開發(fā)人員從業(yè)人員匯聚一堂，面對面進(jìn)行交流合作。

作者：Saad Ali，Google高級軟件工程師

Kubernetes實施的容器存儲接口（CSI）已在Kubernetes v1.13版本中升級為GA。CSI的支持在Kubernetes v1.9版本中作為alpha引入，并在Kubernetes v1.10版本中升級為beta。

GA里程碑表明Kubernetes用戶可能依賴于該功能及其API，而不必?fù)?dān)心將來回歸（regression）導(dǎo)致的向后不兼容的更改。GA功能受Kubernetes棄用（deprecation）政策保護(hù)。

雖然在CSI之前，Kubernetes提供了一個功能強(qiáng)大的卷插件系統(tǒng)，但是在Kubernetes添加對新卷插件的支持是一項挑戰(zhàn)：卷插件是“樹內(nèi)”（“in-tree”），這意味著他們的代碼是核心Kubernetes代碼的一部分，并隨核心Kubernetes一起提供二進(jìn)制文件。希望向Kubernetes添加對其存儲系統(tǒng)的支持（或修復(fù)現(xiàn)有卷插件中的錯誤）的供應(yīng)商被迫與Kubernetes發(fā)布流程保持一致。此外，第三方存儲代碼導(dǎo)致核心Kubernetes二進(jìn)制文件中的可靠性和安全性問題，代碼通常很難（在某些情況下不可能）讓Kubernetes維護(hù)者進(jìn)行測試和維護(hù)。

CSI是作為將任意塊和文件存儲存儲系統(tǒng)暴露于容器編排系統(tǒng)（CO）上，如Kubernetes，的容器化工作負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的。隨著容器存儲接口的采用，Kubernetes卷層變得真正可擴(kuò)展。使用CSI，第三方存儲供應(yīng)商可以編寫和部署插件，在Kubernetes中暴露新的存儲系統(tǒng)，而無需觸及核心Kubernetes代碼。這為Kubernetes用戶提供了更多存儲選項，使系統(tǒng)更加安全可靠。

隨著升級到GA，Kubernetes對CSI的實施引入了以下變化：

Kubernetes現(xiàn)在與CSI spec v1.0和v0.3兼容（而不是CSI spec v0.2）。

CSI spec v0.3和v1.0之間存在重大變化，但Kubernetes v1.13支持這兩個版本，因此任何一個版本都適用于Kubernetes v1.13。

請注意，隨著CSI 1.0 API的發(fā)布，使用0.3或更老版本CSI API的CSI驅(qū)動程序被棄用（deprecated），并計劃在Kubernetes v1.15中刪除。

CSI spec v0.2和v0.3之間沒有重大變化，因此v0.2驅(qū)動程序也應(yīng)該與Kubernetes v1.10.0+一起使用。

CSI規(guī)范v0.1和v0.2之間存在重大變化，因此在使用Kubernetes v1.10.0+之前，必須將實現(xiàn)非常舊的CSI 0.1驅(qū)動程序更新為至少0.2兼容。

Kubernetes VolumeAttachment對象（在v1.9 storage v1alpha1 group引入，并在v1.10中添加到v1beta1 group）在v1.13已添加到的storage v1 group。

Kubernetes CSIPersistentVolumeSource卷類型已升級為GA。

Kubelet設(shè)備插件注冊機(jī)制，即kubelet發(fā)現(xiàn)新CSI驅(qū)動程序的方式，已在Kubernetes v1.13中提升為GA。

對如何在Kubernetes上部署，或管理現(xiàn)有CSI驅(qū)動程序感興趣的Kubernetes用戶，應(yīng)該查看CSI驅(qū)動程序作者提供的文檔。

假設(shè)CSI存儲插件已部署在Kubernetes集群上，用戶可以通過熟悉的Kubernetes存儲API對象使用CSI卷：PersistentVolumeClaims，PersistentVolumes和StorageClasses。文檔在這里。

雖然Kubernetes實施CSI是Kubernetes v1.13中的GA功能，但它可能需要以下標(biāo)志：

API服務(wù)器二進(jìn)制文件和kubelet二進(jìn)制文件：

--allow-privileged=true

大多數(shù)CSI插件都需要雙向安裝傳播（bidirectional mount propagation），只能在特權(quán)(privileged)pod啟用。只有在此標(biāo)志設(shè)置為true的群集上才允許使用特權(quán)pod，這是某些環(huán)境（如GCE，GKE和kubeadm）的默認(rèn)設(shè)置。

你可以通過創(chuàng)建指向CSI插件的StorageClass，為支持動態(tài)配置（dynamic provisioning）的CSI Storage插件啟用卷的自動創(chuàng)建/刪除（creation/deletion）。

例如，以下StorageClass通過名為“csi-driver.example.com”的CSI卷插件，動態(tài)創(chuàng)建“fast-storage”卷。

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: fast-storage
provisioner: csi-driver.example.com
parameters:
  type: pd-ssd
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-name: mysecret
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-namespace: mynamespace

GA的新功能，CSI的external-provisioner外部配置商（v1.0.1+）保留以csi.storage.k8s.io/為前綴的參數(shù)鍵。如果密鑰（key）不對應(yīng)于一組已知密鑰，則簡單地忽略這些值（并且不將其傳遞給CSI驅(qū)動程序）。CSI外部配置商v1.0.1也支持舊的秘密參數(shù)密鑰（csiProvisionerSecretName，csiProvisionerSecretNamespace等），但被棄用（deprecated），可能會在CSI外部配置商的未來版本中刪除。

動態(tài)配置由PersistentVolumeClaim對象的創(chuàng)建觸發(fā)。例如，以下PersistentVolumeClaim使用上面的StorageClass觸發(fā)動態(tài)配置。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-request-for-storage
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: fast-storage

調(diào)用卷配置時，參數(shù)類型：pd-ssd和秘密通過CreateVolume調(diào)用，遞給CSI插件csi-driver.example.com。作為響應(yīng)，外部卷插件提供新卷，然后自動創(chuàng)建PersistentVolume對象以表示新卷。然后，Kubernetes將新的PersistentVolume對象綁定到PersistentVolumeClaim，使其可以使用。

如果快速存儲（fast-storage）StorageClass標(biāo)記為“default”，則不需要在PersistentVolumeClaim中包含storageClassName，默認(rèn)情況下將使用它。

你可以通過手動創(chuàng)建PersistentVolume對象來表示現(xiàn)有卷，從而在Kubernetes中暴露預(yù)先存在的卷。例如，以下PersistentVolume暴露名為“existingVolumeName”的卷，該卷屬于名為“csi-driver.example.com”的CSI存儲插件。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-manually-created-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  csi:
    driver: csi-driver.example.com
    volumeHandle: existingVolumeName
    readOnly: false
    fsType: ext4
    volumeAttributes:
      foo: bar
    controllerPublishSecretRef:
      name: mysecret1
      namespace: mynamespace
    nodeStageSecretRef:
      name: mysecret2
      namespace: mynamespace
    nodePublishSecretRef
      name: mysecret3
      namespace: mynamespace

你可以在任何pod或pod模板中引用綁定到CSI卷的PersistentVolumeClaim。

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
    - name: my-frontend
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: my-csi-volume
  volumes:
    - name: my-csi-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-request-for-storage

當(dāng)引用CSI卷的pod被調(diào)度時，Kubernetes將針對外部CSI插件（ControllerPublishVolume、NodeStageVolume、NodePublishVolume等）觸發(fā)相應(yīng)的操作，以確保指定的卷被連接（attached）和安裝（mounted），并準(zhǔn)備好給pod里的容器使用。

有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱CSI實施設(shè)計文檔和文檔。

kubernetes-csi網(wǎng)站詳細(xì)介紹了如何在Kubernetes上開發(fā)、部署和測試CSI驅(qū)動程序。一般而言，CSI驅(qū)動程序應(yīng)與Kubernetes一起部署以下側(cè)車/輔助（sidercar/helper）容器：

external-attacher

觀察Kubernetes VolumeAttachment對象，并觸發(fā)針對CSI端點的ControllerPublish和ControllerUnpublish操作。

external-provisioner

觀察Kubernetes PersistentVolumeClaim對象，并觸發(fā)針對CSI端點的CreateVolume和DeleteVolume操作。

node-driver-registrar

通過Kubelet設(shè)備插件機(jī)制，使用kubelet注冊CSI驅(qū)動程序。

cluster-driver-registrar (Alpha)

通過創(chuàng)建CSIDriver對象，向Kubernetes集群注冊CSI驅(qū)動程序，該對象使驅(qū)動程序能夠自定義Kubernetes與其交互的方式。

external-snapshotter (Alpha)

觀察Kubernetes VolumeSnapshot CRD對象，并觸發(fā)針對CSI端點的CreateSnapshot和DeleteSnapshot操作。

livenessprobe

可以包含在CSI插件pod中，以啟用Kubernetes Liveness Probe機(jī)制。

存儲供應(yīng)商可以使用這些組件為其插件構(gòu)建Kubernetes部署，而他們的CSI驅(qū)動程序完全不需知道Kubernetes。

CSI驅(qū)動程序由第三方開發(fā)和維護(hù)。你可以在此處找到CSI驅(qū)動程序的列表。

有計劃將大多數(shù)持久的遠(yuǎn)程樹內(nèi)卷插件遷移到CSI。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱設(shè)計文檔。

CSI的GA實施具有以下限制：

短暫（Ephemeral）的本地卷必須創(chuàng)建PVC（不支持pod內(nèi)聯(lián)引用CSI卷）。

致力于移動Kubernetes CSI的alpha功能到beta：

Raw block volumes

拓?fù)涓兄?。Kubernetes理解和影響CSI卷的配置位置（zone可用區(qū)，region地域等）的能力。

取決于CSI CRD的功能（例如“跳過附加”和“掛載時的Pod信息”）。

卷快照

努力完成對本地短暫卷的支持。

將遠(yuǎn)程持久性樹內(nèi)卷插件遷移到CSI。

Slack頻道wg-csi和谷歌討論區(qū)kubernetes-sig-storage-wg-csi，以及任何標(biāo)準(zhǔn)的SIG存儲通信渠道都是接觸SIG存儲團(tuán)隊的絕佳媒介。

像Kubernetes一樣，這個項目是許多來自不同背景的貢獻(xiàn)者共同努力的結(jié)果。我們非常感謝本季度主動幫助項目達(dá)成GA的新貢獻(xiàn)者：

Saad Ali (saad-ali)

Michelle Au (msau42)

Serguei Bezverkhi (sbezverk)

Masaki Kimura (mkimuram)

Patrick Ohly (pohly)

Luis Pabón (lpabon)

Jan ?afránek (jsafrane)

Vladimir Vivien (vladimirvivien)

Cheng Xing (verult)

Xing Yang (xing-yang)

David Zhu (davidz627)

如果你有興趣參與CSI或Kubernetes存儲系統(tǒng)的任何部分的設(shè)計和開發(fā)，請加入Kubernetes存儲特別興趣小組（SIG）。我們正在快速成長，一直歡迎新的貢獻(xiàn)者。

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在中國開源峰會上，與會者將共同合作及共享信息，了解最新和最有趣的開源技術(shù)，包括 Linux、容器、云技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、微服務(wù)等；并獲得如何在開源社區(qū)中導(dǎo)向和引領(lǐng)的信息。

大會日期：

提案征集截止日期：太平洋標(biāo)準(zhǔn)時間 2 月 15 日，星期五，晚上 11:59

提案征集通知日期：2019 年 4 月 1 日

會議日程通告日期：2019 年 4 月 3 日

幻燈片提交截止日期：6 月 17 日，星期一

會議活動舉辦日期：2019 年 6 月 24 至 26 日

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