「Kubernetes 實作手冊：基礎入門篇」學習筆記（卅二）：架設 NFS 伺服器

前言

本文為「Kubernetes 實作手冊：基礎入門篇」課程的學習筆記。

簡介

NFS（Network File System）即網路檔案系統，是一種分散式檔案系統，使客戶端主機可以存取伺服器端的檔案，並且其過程與存取本地儲存時一樣。

使用 NFS 伺服器，可以讓 Pod 被重新部署到任一節點時，仍然能夠與其他 Pod 共享相同的儲存資源。

實作

以下使用 kind 的環境。

cd vagrant/kind
vagrant up
vagrant ssh

安裝 NFS 伺服器

安裝 nfs-kernel-server 套件。

sudo apt-get -y install nfs-kernel-server

在根目錄建立 nfsshare 資料夾。

sudo mkdir /nfsshare

將相關權限寫入 /etc/exports 設定中。

echo "/nfsshare *(rw,sync,no_root_squash)" | sudo tee /etc/exports

• 權限 rw 代表可讀寫。
• 權限 sync 代表可同步寫入記憶體和硬碟。
• 權限 no_root_squash 代表用戶進入後即變為 root 角色。

載入 /etc/exports 設定。

sudo exportfs -r

列出 NFS 伺服器所分享出來的資料夾。

sudo showmount -e

存取 NFS 伺服器

查看範例資料夾中的 Deployment 配置檔。

cat introduction/storage/nfs/deploy.yaml

使用 ifconfig 指令查詢虛擬機的 IP 位址。

ifconfig

配置檔如下，將 NFS Server 的 IP 位址修改為虛擬機的 IP 位址：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-dir
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: debug-env
  template:
    metadata:
      labels:
        app: debug-env
    spec:
      containers:
      - name: debug-server
        image: hwchiu/netutils
        volumeMounts:
        - mountPath: /test
          name: test-nfs
      volumes:
      - name: test-nfs
        nfs:
          server: 172.18.0.1
          path: "/nfsshare"

使用配置檔創建 Deployment 資源。

kubectl apply -f introduction/storage/nfs/deploy.yaml

查看 Pod 列表。

kubectl get pods

檢查其中一個 Pod 資源。

kubectl describe pod nfs-dir-65f48c4f84-2ttnj

由於 Pod 之中沒有 NFS 的客戶端套件，因次無法成功部署。

Events:
  Type     Reason       Age   From               Message
  ----     ------       ----  ----               -------
  Normal   Scheduled    71s   default-scheduler  Successfully assigned default/nfs-dir-65f48c4f84-2ttnj to kind-worker
  Warning  FailedMount  70s   kubelet            MountVolume.SetUp failed for volume "test-nfs" : mount failed: exit status 32

先更新各個節點上的儲存褲列表。

docker exec kind-control-plane sed -i -re 's/([a-z]{2}.)?archive.ubuntu.com|security.ubuntu.com/old-releases.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list
docker exec kind-worker sed -i -re 's/([a-z]{2}.)?archive.ubuntu.com|security.ubuntu.com/old-releases.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list
docker exec kind-worker2 sed -i -re 's/([a-z]{2}.)?archive.ubuntu.com|security.ubuntu.com/old-releases.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list

先更新各個節點上的套件。

docker exec kind-control-plane apt-get -y update
docker exec kind-worker apt-get -y update
docker exec kind-worker2 apt-get -y update

在各個節點上安裝 NFS 的客戶端套件

docker exec kind-control-plane apt-get -y install nfs-common
docker exec kind-worker apt-get -y install nfs-common
docker exec kind-worker2 apt-get -y install nfs-common

進到其中一個 Pod 資源，在共享的資料夾新增一個檔案。

cd /test
touch hello

使用另一個終端機視窗進入虛擬機，查看共享的資料夾，會新增一個檔案。

ls /nfsshare
hello

同時讀寫

查看範例資料夾中的 Deployment 配置檔。

cat introduction/storage/nfs/write.yaml

配置檔如下，將 NFS Server 的 IP 位址修改為虛擬機的 IP 位址：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-write
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: debug-env
  template:
    metadata:
      labels:
        app: debug-env
    spec:
      containers:
      - name: debug-server
        image: hwchiu/netutils
        volumeMounts:
        - mountPath: /test
          name: test-nfs
        command: ["/bin/bash"]
        args: ["-c", "while true; do echo $HOSTNAME >> /test/data ;sleep $[($RANDOM%5)+1]s; done"]
      volumes:
      - name: test-nfs
        nfs:
          server: 172.18.0.1
          path: "/nfsshare"

使用配置檔創建 Deployment 資源。

kubectl apply -f introduction/storage/nfs/write.yaml

使用 tail 指令監聽 data 檔案，可以看到檔案被不停地讀寫。

tail -f data

存取模式

NFS 支援以下存取模式：

• ReadWriteOnce
• ReadOnlyMany
• ReadWriteMany

參考資料

• Kubernetes 實作手冊：基礎入門篇