Kubernetes和CSI插件

Kubernetes是一個開源的容器集群管理系統，可以實現容器集群的自動化部署、自動擴縮容、維護等功能。通過Kubernetes可以快速部署應用，快速擴展應用，無縫對接新的應用功能，節省資源，優化硬件資源的使用。

在Kubernetes集群中運行工作負載時，有應用數據持久化存儲、配置數據存儲、存儲資源動態供應等存儲需求。Kubernetes集群基于CSI插件實現了容器存儲功能，借助存儲資源盤活系統提供并管理靜態或動態存儲卷資源。容器存儲接口（CSI）插件是當前Kubernetes社區推薦的插件實現方案。

企業在使用Kubernetes部署容器時，通常需要使用持久化存儲。持久卷（Persistent Volume）是獨立于Pod的存儲資源，它的生命周期與Pod無關，在存儲節點中創建持久卷后，即可將其提供給計算節點中的Pod使用，實現了計算資源和存儲資源的解耦。Kubernetes CSI 插件可以為有狀態應用提供持久化存儲能力。Kubernetes集群中的計算節點掛載持久卷作為磁盤，供節點上運行在Pod內的數據庫等應用使用。容器中使用的數據庫或有狀態應用程序，需要依賴于高穩定性、高性能的存儲系統，數據需要在硬件或軟件重啟后仍能繼續保留。Kubernetes通過PV、PVC、Storageclass提供了一種強大的基于插件的存儲管理機制，并且引入了容器存儲接口Container Storage Interface（CSI）機制，用于在Kubernetes和外部存儲系統之間建立一套標準的存儲管理接口，通過該接口可以為容器提供存儲服務。存儲提供方只需要基于標準接口進行存儲插件的實現，就能使用Kubernetes的原生存儲機制為容器提供存儲服務。

HBlock CSI插件

HBlock Container Storage Interface(CSI)插件是一種符合CSI規范的驅動程序。HBlock CSI插件與Kubernetes集成，可以為Kubernetes提供高性能、可擴展、高可靠的持久化存儲。HBlock CSI插件架構如下圖所示。

HBlock CSI插件運行在CSI Pod中，CSI Pod通過此插件管理持久卷的生命周期，包括創建、刪除、掛載和卸載持久卷等操作。每個持久卷在 HBlock存儲集群中對應一個iSCSI LUN。當Kubernetes中的Pod需要使用該卷時，將通過 iSCSI 協議在Pod所在的物理節點上掛載該LUN，Pod使用LUN對應的數據目錄進行讀寫。

HBlock CSI插件特點

穩定性強

HBlock CSI插件將存儲和計算資源完全解耦，實現了資源的隔離。HBlock CSI插件以容器化方式部署，充分保證了運行的穩定性。

安全性高

對于需要配置在HBlock CSI插件中的敏感信息，支持使用加密方式配置，充分保證用戶數據安全，不會泄露密碼密鑰等重要信息。

兼容性強

HBlock CSI插件以容器化方式部署，不依賴于操作系統版本的限制，可以運行在多種操作系統上，消除環境差異帶來的不確定性以及其他約束。

靈活性強

支持靜態PV，動態PV，動態PVC等多種調用方法，用戶可根據實際應用需要靈活創建、掛載存儲卷。

靜態PV：即直接使用YAML文件創建的PV，適用于存儲卷較少，并且不會頻繁修改配置信息的場景。

動態PV：即通過PVC創建的PV，無需提前創建PV，只要通過StorageClass把存儲資源定義好，Kubernetes就會根據PVC動態創建PV。適用于存儲卷較多，但存儲卷的類型都相同的場景。

動態PVC：通過StatefulSet中指定的StorageClass動態創建PVC，Kubernetes根據StorageClass中配置的信息，自動觸發HBlock CSI插件創建HBlock 卷。適用于需動態創建多個Pod，并為其掛載存儲的場景。

數據保護

支持快照和克隆，實現數據的快速備份與恢復。

快照是指存儲卷在某一特定時間點的狀態副本。

克隆是指為已有的Kubernetes卷創建副本，它可以像任何其它標準卷一樣被使用，唯一的區別就是配置后，后端設備將創建指定完全相同的副本，而不是創建一個“新的”空卷。