[Kubernetes] k8s Volume : 동적 프로비저닝 with NFS & 기본 스토리지 클래스

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📌Index

동적 프로비저닝(Dynamic Provisioning)
기본(default) 스토리지 클래스

✔️ 동적 프로비저닝(Dynamic Provisioning)

동적 프로비저닝(Dynamic Provisioning)은,

사용자가 PVC를 만들면 알아서 PV를 만들고 Volume과의 연결을 진행한다.

동적으로 PV를 생성하기 위해서는 스토리지 클래스(storageClass)가 필요하다.

StorageClassName 필드에 사전 생성된 StorageClass Object를 기입하는 것으로 동적 PV가 생성가능하다

이러한 StorageClass는 추가적으로 생성이 가능하며 Default를 설정할 수 있다.

스토리지 클래스 프로비저너를 보면, 동적 프로비저닝을 지원하는 다양한 형태의 스토리지들을 볼 수 있다.

내부 프로비저너는 자체적으로 쿠버네티스에 포함되어있는 것이고,

그렇지 않은 것(예: NFS)은 별도로 외부 프로비저너를 구성해야한다.

💻 실습 : NFS Dynamic Provisioner 구성

NFS 스토리지를 동적으로 프로비저닝해보자.

NFS는 내부 프로비저너가 아니므로,

nfs-subdir-external-provisioner를 통해 별도로 외부 프로비저너를 구성한다.

(Helm을 사용지 않는 방법으로)

홈 디렉토리에서 git clone을 통해 동기화시킨다.

$ git clone https://github.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner.git

nfs-subdir-external-provisioner 디렉토리가 생성된 것을 확인할 수 있고,

이 디렉토리 내부의 /deploy 디렉토리로 이동한다.

$ cd nfs-subdir-external-provisioner/deploy

rbac.yaml 파일을 수정 없이 바로 실행시킨다.

$ kubectl create -f rbac.yaml

deployment.yaml 파일을 주석 설명에 따라 수정한다.

deployment.yaml

...
          env: #환경변수
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
            - name: NFS_SERVER #실제 NFS 서버의 위치
              value: 192.168.100.100 #IP주소 수정
            - name: NFS_PATH #실제 NFS 서버의 Path
              value: /nfsvolume #path 수정
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 192.168.100.100 #IP주소 수정
            path: /nfsvolume #path 수정
...

수정한 deployment.yaml 파일을 실행한다.

$ kubectl create -f deployment.yaml

class.yaml 파일을 수정 없이 바로 실행한다.

$ kubectl create -f class.yaml

설치된 환경을 살펴보면 다음과 같다.

$ kubectl get deploy,rs,po        
NAME                                     READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/nfs-client-provisioner   1/1     1            1           8h

NAME                                                DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/nfs-client-provisioner-758f8cd4d6   1         1         1       8h

NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS       AGE
pod/myweb-env                                 1/1     Running   2 (125m ago)   7h39m
pod/nfs-client-provisioner-758f8cd4d6-2sqcr   1/1     Running   2 (125m ago)   8h

스토리지 클래스를 확인해보자.

클라우드가 아니기 때문에 일반적으로 Immediate으로 설정된다. (클라우드는 WaitForFirstConsumer)

$ kubectl get sc 
NAME         PROVISIONER                                   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client   k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner   Delete          Immediate           false                  47s

다음과 같이 storageClassName필드를 스토리지 클래스이름과 맞춰주면,

pvc를 만들었을 때, pvc가 pv를 만들어서 nfs 스토리지를 연결시켜준다.

mypvc-dynamic.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc-dynamic
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1G
  storageClassName: 'nfs-client'  #스토리지클래스 이름 수정 (kubectl get sc로 확인한 이름)

$ kubectl create -f mypvc-dynamic.yaml

PV와 PVC가 생성된 것을 확인할 수 있다.

PVC의 STATUS가 Bound인 것을 확인할 수 있고, 연결된 볼륨의 이름은 랜덤하게 만들어진다.

PVC 볼륨이 PV의 NAME에 붙어있으며, CLAIM이 default/mypvc-dynamic인 것을 확인할 수 있다.

$ kubectl get pv,pvc                  
NAME                                                        CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                   STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/pvc-b4ab8b93-3486-4cb7-8c87-6960f5198328   1G         RWX            Delete           Bound    default/mypvc-dynamic   nfs-client              80s

NAME                                  STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/mypvc-dynamic   Bound    pvc-b4ab8b93-3486-4cb7-8c87-6960f5198328   1G         RWX            nfs-client     80s

즉, PVC만 만들면 스토리지 클래스에 의해서 PV가 만들어지고, 구성이 된다.

그리고 앞서 볼륨 경로로 설정한 /nfsvolume를 확인해보면 디렉토리가 만들어져있는 것을 확인할 수 있다.

데이터들은 이 디렉토리에 저장되게 된다.

$ sudo ls /nfsvolume   
default-mypvc-dynamic-pvc-b4ab8b93-3486-4cb7-8c87-6960f5198328

현재는 디렉토리가 비어져있고, 다음과 같이 index.html 파일을 만들자.

$ echo "<h1> Hello NFS Dynamic Provision </h1>" | sudo tee /nfsvolume/XXX/index.html

지금까지 pv, pvc가 생성된 것을 확인할 수 있었고, 이제 테스트를 위해 ReplicaSets과 Service를 생성하자.

myweb-rs-dynamic.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: myweb-rs
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: myweb
          image: httpd
          volumeMounts:
            - name: myvol
              mountPath: /usr/local/apache2/htdocs
      volumes:
        - name: myvol
          persistentVolumeClaim:
            claimName: mypvc-dynamic

myweb-svc-lb.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myweb-svc-lb
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: web%

$ kubectl create -f myweb-rs-dynamic.yaml -f myweb-svc-lb.yaml

접속 확인

$ curl 192.168.100.240
<h1> Hello NFS Dynamic Provision </h1>

마지막으로 삭제를 진행한다.

$ kubectl delete -f .                    
persistentvolumeclaim "mypvc-dynamic" deleted
replicaset.apps "myweb-rs-dynamic" deleted
service "myweb-svc-lb" deleted

스토리지 클래스의 RECLAIMPOLICY정책이 Delete이기 때문에 pvc를 지우면 pv도 함께 지워진다.

$ kubectl get pv,pvc
No resources found

$ kubectl get sc          
NAME                   PROVISIONER                                   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client (default)   k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner   Delete          Immediate           false                  9h

삭제될 때 /nfsvolume의 데이터도 지워지며, 남기고 싶으면 RECLAIMPOLICY를 RETAIN으로 설정하면 된다.

✔️ 기본(default) 스토리지 클래스

여러 스토리지 클래스 중에서도 클러스터에서 기본적으로 사용되는 스토리지 클래스가 있다.

기본 스토리지 클래스는 옵션으로 명시적으로 지정해주지 않아도 기본적으로 선택되는 스토리지 클래스이다.

기본 스토리지 클래스는 스토리지 클래스가 여러개일 때 실제로 많이 사용되는 개념이다.

다음과 같이 annotations을 추가하여 class.yaml 파일을 수정한다.

~/nfs-subdir-external-provisioner/deploy/class.yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-client
  annotations: #annotation
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true" #default 클래스 설정
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner # or choose another name, must match deployment's env PROVISIONER_NAME'
parameters:
  archiveOnDelete: "false"

kubectl apply를 통해 변경사항을 반영한다.

$ kubectl apply -f class.yaml

nfs-client 스토리지 클래스가 default(기본) 스토리지 클래스로 설정된 것을 확인할 수 있다.

$  kubectl get sc          
NAME                   PROVISIONER                                   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client (default)   k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner   Delete          Immediate           false                  9h

annotation을 제거하면 default 스토리지 클래스 설정이 해제되고,

$ kubectl annotate
 sc nfs-client storageclass.kubernetes.io/is-default-class-
storageclass.storage.k8s.io/nfs-client annotated
$ kubectl get sc
NAME         PROVISIONER                                   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client   k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner   Delete          Immediate           false                  9h

다시 annotation을 추가하면 default 스토리지 클래스로 설정되는 것을 확인할 수 있다.

$ kubectl annotate sc nfs-client storageclass.kubernetes.io/is-default-class="true"
storageclass.storage.k8s.io/nfs-client annotated
$ kubectl get sc
NAME                   PROVISIONER                                   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client (default)   k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner   Delete          Immediate           false                  9h

이와 같이 nfs-client를 default 스토리지 클래스로 설정하면,

PVC 생성 시, 아래와 같이

스토리지 클래스를 명시하지 않아도, 자동으로 nfs-client 스토리지 클래스가 선택된다.

mypvc-dynamic.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc-dynamic
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1G

참고

https://jangcenter.tistory.com/119

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