重磅！容器存储解决方案蓝皮书发布

 

凌云时刻 · 技术

导读：Forrester 预测到 2022 年，全球组织/公司在生产环境中运行容器化应用的比例将提升到超过 75%。

作者 | 阿里云存储
来源 | 凌云时刻（微信号：linuxpk）

前言

本蓝皮书将讨论容器对存储的现实需求以及阿里云文件存储在云原生和容器等领域，不断进行适配和迭代的具体实践，帮助用户应对云原生时代的挑战。

 

容器与存储

 云原生的快速增长

来自 CNCF（云原生计算基金会）的观点认为，“云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中，构建和运行可弹性扩展的应用。结合可靠的自动化手段，云原生技术使工程师能够轻松地对系统作出频繁和可预测的重大变更。”

容器在生产环境的应用的比例快速上涨，从 2016 年首次调查的 23%，到 2018 年上涨到 73%，实际到 2020 年已经上涨到 84%。此外，容器集群管理系统Kubernetes的快速发展也对容器的使用带来了极大便利。

为了满足云原生特性的要求，云原生存储可用性、稳定性、扩展性、性能等核心能力都有大幅的优化。Kubernetes 已经成为了云原生的操作系统，存储需要考虑如何无缝的接入到 Kubernetes 中进行编排和调度。Kubernetes 推出了 CSI，通过统一的标准将存储和 Kubernetes 进行了无缝的对接。

 容器存储的挑战

新型工作负载容器化、迁云在存储方面遇到的性能、弹性、高可用、安全及生命周期等方面的问题，不但需要存储产品层次的改进，还需要在云原生的控制和数据层次的改进，推进云原生存储的技术演进。

 

阿里云文件存储

 文件存储与容器

阿里云在云原生布局上提供托管、Serverless 的容器编排平台和容器 Kubernetes 服务（ACK）和弹性容器实例（ECI），阿里云存储提供 CSI、Flexvolume 插件，和云原生无缝对接。

阿里云容器实例使用 NAS 文件系统作为持久化存储，阿里云文件存储 NAS 是容器存储的自然选择，因为它是一种完全托管的服务，配置简单，添加或删除数据时自动扩展，和容器基础架构一样灵活便捷。

 阿里云文件存储产品优势

阿里云文件存储支持 CSI 、Flexvolume 存储驱动无缝的衔接了云原生应用和存储服务之间的数据接口。实现了用户使用存储资源时对底层存储无感知，而专注于自己的业务开发。

阿里云文件存储为云原生提供了一个完全弹性和共享的文件系统，按需使用，满足云原生极致的弹性。阿里云文件存储从弹性，高可用，性能，安全，生命周期管理等方面对云原生存储进行了打造和演进。

 阿里云文件存储产品规格

阿里云文件存储有三款产品，通用型 NAS，极速型 NAS 和并行文件系统 CPFS。其中：

通用型 NAS 具有高性价比，通常是交互式应用程序的最佳选择，诸如内容管理系统，容器应用的吞吐量和存储量线性相关。

极速型 NAS 具有低延时，通常是时延敏感应用的最佳选择，如开发人员工具在每次低延时操作中受益。

并行文件系统 CPFS 具有高吞吐和高 IOPS，通常适用于分析和 AI 机器学习等计算密集型场景，能支撑数千个容器并行操作，也是高性能计算工作负载的理想选择。

 

容器文件存储的典型应用场景

随着新技术的发展，极致弹性、AI、Devops 持续集成交付和容器集成镜像构建、基因处理等大量使用容器文件存储。

 极致弹性的容器存储应用场景

突发应用弹性扩容大量只读容器，对资源弹性的能力要求非常高，文件存储需具备极致弹性和极速伸缩能力的应用场景：

• NAS 为海量容器提供共享读写能力

• NAS 自动化极速伸缩，在短时间内启动数千个容器

• 利用极速型 NAS 低时延和强大小文件能力，分钟级别实现快速启动

 AI 容器存储应用场景

CPFS/NAS 文件存储面向 AI 训练、 AI 推理的容器存储解决方案：

• CPFS/NAS 灵活整合容器环境的计算集群，通过容器化部署服务实现资源弹性调度，快速构建 AI 基础环境。

• CPFS/NAS 文件存储作为高性能共享存储，与 AI 场景结合，支持海量小文件访问，加速 AI 训练、推理性能。

• CPFS 混合云存储+云上 CPFS/NAS/OSS 多级存储池，数据云上和云下流转。

 DevOps 容器镜像构建应用场景

DevOps 持续集成工具交付和容器镜像构建应用场景的容器存储解决方案：

• 持续集成工具 Jenkins 结合容器服务，实现自动测试和镜像构建推送。

• 开发人员提高代码 GitLab，CI Server 从 NAS 读取代码进行编译构建、集成测试和打包，CI Server 从 NAS 读取镜像包推送镜像服务，由 CD Server 镜像发布。

• 通过 NAS 共享存储，可以在开发环境和测试环境方便的共享代码，维护一套代码库，可以在开发环境完成开发，然后编译并加载到 CI 持续集成，最后代码发布上线。

 基因计算容器存储解决方案

二代、三代基因数据分析提供云上数据分析和高速数据上传、交付的容器存储方案：

• 文件存储对接 AGS、ACK 搭建极速、低成本、高精度的容器基因计算环境，满足基因测序的计算和数据共享需求；

• NAS 为基因行业用户提供低时延、高 IOPS 的文件存储，用于基因数据分析中的共享存储，保存下机数据和组装后的数据，以及过程中的中间数据；

• NAS 计算结果数据会同步到 OSS 存储，文件存储集成 OSS 提供海量存储空间，同时通过冷数据归档存储，降低存储成本。

总结

以容器和云原生计算被企业快速接纳为标志，容器服务成为云原生时代基础设施。新的工作负载推进云原生存储和云存储的演进，云存储继续夯实基础能力，共建云原生环境下的存储生态。

阿里云文件存储是容器存储的自然选择，阿里云基于云原生文件存储技术的快速演进将不断赋能云原生和容器领域的快速发展。

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