Kubernetes+Ceph时cephfs和ceph-rbd的PV管理

Kubernetes+Ceph时cephfs和ceph-rbd的PV管理

1. 目的

环境：
Kubernetes: v1.13.4
Ceph: 12.2.10 luminous (stable)
external storage provisioner: https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/tree/master/ceph

目的：
Kubernetes storage class使用以上provisioner管理pv/pvc时，默认不支持 recycle回收策略，且pv创建后，除非人为删除，其会一直存在。为了更好的管理pv/pvc，本文以shell脚本方式人为补充管理。

相关脚本：
https://github.com/ygqygq2/kubernetes/tree/master/shell/pv-manage

2. 相关原理

介绍下上面脚本中使用的一些原理细节。

2.1 PV的状态切换与PVC的关系

以下文章中已经通过具体示例测试PV的Released和Available状态切换：
Kubernetes PV在Retain策略Released状态下重新分配到PVC恢复数据

2.2 删除PV需要在ceph集群中删除哪些信息

删除PV后，ceph集群中原来Kubernetes使用的相关资源并未完全删除，因此如果想要完成删除，需要了解它们之间的关联。

准备工作
ceph管理节点挂载CephFS

将ceph用户密钥提取至/etc/ceph/ceph.client.admin.secret，并使用它将cephfs根目录挂载至特定目录：

yum -y install ceph-fuse
mount -t ceph 192.168.105.92:6789,192.168.105.93:6789,192.168.105.94:6789:/ /data/cephfs -oname=admin,secretfile=/etc/ceph/ceph.client.admin.secret

如下可设置开机自动挂载：
/etc/fstab添加一行

192.168.105.92:6789,192.168.105.93:6789,192.168.105.94:6789:/ /data/cephfs ceph name=admin,secretfile=/etc/ceph/ceph.client.admin.secret,noatime 0 0

查看一个cephfs类型的PV：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  annotations:
    cephFSProvisionerIdentity: cephfs-provisioner-1
    cephShare: kubernetes-dynamic-pvc-b90b484d-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
    pv.kubernetes.io/provisioned-by: ceph.com/cephfs
  creationTimestamp: "2018-12-21T07:26:26Z"
  finalizers:
  - kubernetes.io/pv-protection
  name: pvc-b787c1cf-04f1-11e9-812d-eeeeeeeeeeee
  resourceVersion: "3894910"
  selfLink: /api/v1/persistentvolumes/pvc-b787c1cf-04f1-11e9-812d-eeeeeeeeeeee
  uid: b9b805e9-04f1-11e9-8460-000c29ee2954
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 2Gi
  cephfs:
    monitors:
    - 192.168.105.92:6789
    - 192.168.105.93:6789
    - 192.168.105.94:6789
    path: /volumes/kubernetes/kubernetes/kubernetes-dynamic-pvc-b90b484d-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
    secretRef:
      name: ceph-kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc-secret
      namespace: uat
    user: kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
  claimRef:
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    name: plat-zuul-utcook
    namespace: uat
    resourceVersion: "3894873"
    uid: b787c1cf-04f1-11e9-812d-eeeeeeeeeeee
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: cephfs
  volumeMode: Filesystem
status:
  phase: Bound

ceph管理节点做些确认：

ls /data/cephfs/volumes/kubernetes/kubernetes/kubernetes-dynamic-pvc-b90b484d-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
ceph auth list|grep kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
# 依据上面一条命令所得到的信息 client.kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc
ceph auth get client.[client.kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc]

kubernetes管理节点做些确认：

kubectl get secret ceph-client.kubernetes-dynamic-user-b90b488c-04f1-11e9-a94b-1aa7c06c39dc-secret -n uat --template={{.data.key}}|base64 -d

可以看出两边的key和path是对应的。因此，如果删除此pv，相关的资源有：ceph中的auth、path，kubernetes中的pv、secret。

查看一个rbd类型的PV：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  annotations:
    pv.kubernetes.io/provisioned-by: ceph.com/rbd
    rbdProvisionerIdentity: ceph.com/rbd
  creationTimestamp: "2018-12-25T03:32:38Z"
  finalizers:
  - kubernetes.io/pv-protection
  name: pvc-b97cf919-07f5-11e9-8183-0050568ddb46
  resourceVersion: "5113288"
  selfLink: /api/v1/persistentvolumes/pvc-b97cf919-07f5-11e9-8183-0050568ddb46
  uid: ba318fd1-07f5-11e9-b415-000c297f476b
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 8Gi
  claimRef:
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    name: redis-data-harbor-redis-master-0
    namespace: devops
    resourceVersion: "5109726"
    uid: b97cf919-07f5-11e9-8183-0050568ddb46
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  rbd:
    fsType: ext4
    image: kubernetes-dynamic-pvc-b3bf3c7b-07f5-11e9-a77c-ceecbb731155
    keyring: /etc/ceph/keyring
    monitors:
    - 192.168.105.92:6789
    - 192.168.105.93:6789
    - 192.168.105.94:6789
    pool: kube
    secretRef:
      name: ceph-secret
      namespace: kube-system
    user: kube
  storageClassName: ceph-rbd
  volumeMode: Filesystem
status:
  phase: Released

从以上看出，因为rbd下user和pool都是共用的，所以只要确认image，这样如果要删除此pv，相关的资源有：ceph中的image，kubernetes中的pv。

3. 小结

以上环境中，cephfs的pv虽有大小设置，但是实际使用过程中并未发现有大小限制，参考资料[5]、[6]中可以查看相关详情。
另外，此文章Kubernetes容器挂载 ceph rbd 卷的平滑扩容方法，也是我经过实践证明可行的。

参考资料：
[1] http://docs.ceph.org.cn/cephfs/kernel/
[2] http://docs.ceph.org.cn/cephfs/fstab/
[3] http://docs.ceph.org.cn/rbd/rados-rbd-cmds/
[4] https://blog.csdn.net/shida_csdn/article/details/79193009
[5] http://docs.ceph.org.cn/cephfs/quota/
[6] https://www.cnblogs.com/ltxdzh/p/9173706.html