云原生时代 容器持久化存储的最佳方式是什么？

Posted 2021-04-03 京东智联云开发者

云妹导读：

在存储专题的上一篇文章中，云妹为大家的云存储选型提供了几种方法，只需记住 4 句口诀，就能选到适合自己应用特点的云存储服务。本篇文章我们将深入介绍云存储产品体系中的文件存储服务，并看看它在容器环境下如何提供持久化的共享型存储？

首先，我们来看一下云端文件存储具有哪些特点？

 

云文件服务（Cloud File Service）是一个全托管的简单、易用、高可靠的文件共享存储服务，具有自动弹缩的容量及性能管理等特点，完整支持POSIX语义接口，可平滑对接上云企业内部各种应用系统，并满足容器共享存储、AI训练、大数据分析、视频渲染处理、动态网站以及在线教育等场景下的存储服务需求。

相比虚拟机，容器的设计寿命更短，一旦容器销毁，所有的临时数据也将随之消失。当然，如果没法实现容器的持久化存储，容器应用程序的使用将会十分受限。容器化的应用需将要保留的数据持久化到容器外部的Volume数据卷中，该存储设备不会随着容器生命周期的终结而消失。持久化数据卷又分为共享和非共享两种类型，非共享数据卷只能被某个节点挂载使用，共享数据卷则可以让不同节点上的多个Pod同时使用。

 

对有状态的应用来说，共享型的卷存储能够很方便地支持容器在集群各节点之间的迁移。由于以微服务架构为主的容器应用多为分布式系统，容器可能在多个节点中动态地启动、停止、伸缩或迁移。因此，数据被不同节点共享访问的文件系统存储，天生可以支持有状态的容器应用的灵活扩容、迁移。

 

同时，容器是面向应用的运行环境，数据通常要保存到文件系统中，即存储接口以文件形式更适合应用访问。云文件存储服务天生具备共享访问，支持POSIX语义接口，可以无缝支持共享容器数据卷。

 

在线教育是基于视频直播的企业日常运营典型业务场景，往往依赖于众多的IT系统联合构建而成。在疫情因素的影响下，在线教育行业迎来一波上云高峰。依托于云计算的技术设施特性，能够帮助企业避免业务侧重复工作、快速扩容、提高资源利用率、降低开发和运维成本。对在线教育架构的云原生优化，大大减少了运维和测试的工作量，方便对运行版本的控制，简化了集群规模管理调度，相比虚机降低了不少成本。

 

京东智联云为在线教育平台量身定制了多场景解决方案，凭借强大的基础设施服务能力和完善的存储产品矩阵、以云上文件存储服务为核心构建全流程生态，为在线教育企业在课程录制、课程回看以及课程互动监控等场景提供完善的解决方案。通过 IO路径优化、智能监控、智能弹缩资源解决热点均衡问题，为多集群，数千个课堂的互动、录制及回看的视频直播平台提供了完整的技术基础，提升了用户体验。

▲图一▲

如图一所示，各类客户终端通过网络负载均衡路由到Kubernetes集群，根据课堂需要启动录制Pod，用以视频、音频的录制，增加课堂互动设置等，该类Pod会将录制的视频流直接写入云文件存储中。

 

在线教育高峰期间会有数千个课堂，即数千个录制Pod共享写文件存储；录制完成后，需要对录制内容进行简单的编辑处理，生成可回看的素材，该类任务录制完成的数量动态拉起编辑Pod，对文件存储进行读写编辑，最后生成回看文件；后期将回看文件上传到云对象存储中，供学生及家长回看课堂内容。

 

京东智联云解决方案带来的优势：

1. 安全快速的弹性扩缩容能力：应对业务高峰时短时间内扩容，及低谷时的缩容；

2. 多并发、高性能的共享文件存储：加速录制内容的并发写入能力、编辑内容的读写能力，为业务的流程流畅稳定提供基础；

3. 智能感知热点及故障，自动迁移Pod：通过智能监控，自动迁移的能力，结合共享存储的特点，重保在线业务的稳定；

4. 完善的技术支持团队：专业的团队，及时的响应，为客户减少运维投入及压力，提供稳定可靠的技术保障。

 

如图二所示，容器存储控制面是通过标准的京东智联云CSI，规范的API接口创建、删除、加载、卸载Volume：

• 首先，调用Kubelet启动Pod，挂载京东智联云文件服务；

• Kubelet根据配置文件找到云文件服务挂载信息，挂载到指定目录下（/var/lib/kubelet/pods/*/volumes/jdcloud-cfs/nas-pv）；

• Kubelet创建Pod，并将京东智联云文件服务的挂载目录映射到/workload目录，完成控制面的挂载映射流程，接下来Pod即可读写Storage Class里云文件服务的PV。

 

▲图二▲

容器存储在京东智联云文件存储上可实现共享持久化数据存储，支持数千个Pod共享读写访问，不但可降低容器存储容量规划管理的复杂度，还能提高存储空间利用率，同时在Node、Pod出现访问热点、故障时可以快速切换恢复，保障业务连续性。

著名分析机构Gartner在最近发布的《在生产中运行容器和 Kubernetes 的最佳实践》报告中，指出2022年将有75%的组织在生产中使用容器化应用。使用容器编排应用，一方面可以更好地统一调度CPU、内存，另一方面可统一管理容器中的持久化数据及状态控制信息。随着容器被应用的越来越广泛，云原生成为助力企业全面拥抱云计算的最佳捷径，同时对容器存储提出了更高的要求，而京东智联云存储平台提供一贯的稳定性、极高的性能，严格的网络安全隔离性、无限制的横向扩展能力以及智能灵活的弹缩能力，完美满足容器对存储的各种需求。