Mengatur Pod untuk Penyimpanan dengan PersistentVolume

Laman ini akan menjelaskan bagaimana kamu dapat mengatur sebuah Pod dengan menggunakan PersistentVolumeClaim untuk penyimpanan. Berikut ringkasan prosesnya:

1. Kamu, sebagai seorang administrator klaster, membuat sebuah PersistentVolume yang didukung oleh penyimpanan fisik. Kamu tidak mengaitkan volume dengan Pod apapun.

2. Kamu, sekarang mengambil peran sebagai seorang developer / pengguna klaster, membuat sebuah PersistentVolumeClaim yang secara otomatis terikat dengan PersistentVolume yang sesuai.

3. Kamu membuat sebuah Pod yang menggunakan PersistentVolumeClaim di atas untuk penyimpanan.

Sebelum kamu memulai

• Kamu membutuhkan sebuah klaster Kubernetes yang hanya memiliki satu Node, dan kubectl alat baris perintah yang sudah diatur untuk berkomunikasi dengan klaster kamu. Jika kamu tidak memiliki sebuah klaster dengan Node tunggal, kamu dapat membuatnya dengan Minikube.

• Familiar dengan materi di Persistent Volumes.

Membuat sebuah berkas index.html di dalam Node kamu

Buka sebuah shell ke Node tunggal di klaster kamu. Bagaimana kamu membuka sebuah shell tergantung dengan bagaimana kamu mengatur klaster kamu. Contoh, jika kamu menggunakan Minikube, kamu dapat membuka sebuah shell ke Node kamu dengan memasukkan minikube ssh.

Di dalam shell kamu pada Node itu, buat sebuah direktori dengan nama /mnt/data:

# Asumsikan Node kamu menggunakan "sudo" untuk menjalankan perintah
# sebagai superuser
sudo mkdir /mnt/data

Di dalam direktori /mnt/data, buat sebuah berkas dengan nama index.html:

# Disini kembali asumsikan bahwa Node kamu menggunakan "sudo" untuk menjalankan perintah
# sebagai superuser
sudo sh -c "echo 'Hello from Kubernetes storage' > /mnt/data/index.html"

Catatan: Jika Node kamu menggunakan alat untuk mengakses superuser selain dengan sudo, kamu dapat membuat ini bekerja jika mengganti sudo dengan nama dari alat lainnya.

Menguji bahwa berkas index.html ada:

cat /mnt/data/index.html

Keluaran akan seperti ini:

Hello from Kubernetes storage

Sekarang kamu dapat menutup shell di Node kamu.

Membuat sebuah PersistentVolume

Pada latihan ini, kamu akan membuat sebuah hostPath PersistentVolume. Kubernetes mendukung hostPath untuk pengembangan dan pengujian di dalam klaster Node tunggal. Sebuah hostPath PersistentVolume menggunakan berkas atau direktori di dalam Node untuk meniru penyimpanan terhubung jaringan (NAS, network-attached storage).

Di dalam klaster production, kamu tidak dapat menggunakan hostPath. Sebagai gantinya sebuah administrator klaster akan menyediakan sumberdaya jaringan seperti Google Compute Engine persistent disk, NFS share, atau sebuah Amazon Elastic Block Store volume. Administrator klaster juga dapat menggunakan StorageClass untuk mengatur provisioning secara dinamis.

Berikut berkas konfigurasi untuk hostPath PersistentVolume:

pods/storage/pv-volume.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: task-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

Berkas konfigurasi tersebut menentukan bahwa volume berada di /mnt/data pada klaster Node. Konfigurasi tersebut juga menentukan ukuran dari 10 gibibytes dan mode akses ReadWriteOnce, yang berarti volume dapat di pasang sebagai read-write oleh Node tunggal. Konfigurasi ini menggunakan nama dari StorageClass manual untuk PersistentVolume, yang akan digunakan untuk mengikat permintaan PeristentVolumeClaim ke PersistentVolume ini.

Membuat sebuah PersistentVolume:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-volume.yaml

Melihat informasi tentang PersistentVolume:

kubectl get pv task-pv-volume

Keluaran menunjuk PersistentVolume memliki sebuah STATUS dari Available. Ini berarti PersistentVolume belum terikat ke PersistentVolumeClaim.

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS      CLAIM     STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Available             manual                   4s

Membuat sebuah PersistentVolumeClaim

Langkah selanjutnya adalah membuat sebuah PersistentVolumeClaim. Pod menggunakan PersistentVolumeClaim untuk meminta penyimpanan fisik. Pada latihan ini, kamu akan membuat sebuah PersistentVolumeClaim yang meminta sebuah volume minimal tiga gibibytes dengan mode akses read-write setidaknya untuk satu Node.

Berikut berkas konfigurasi untuk PersistentVolumeClaim:

pods/storage/pv-claim.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: task-pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi

Membuat sebuah PersistentVolumeClaim:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-claim.yaml

Setelah membuat sebuah PersistentVolumeClaim, Kubernetes control plane terlihat untuk sebuah PersistentVolumeClaim yang memenuhi persyaratan claim's. Jika control plane menemukan PersistentVolume yang cocok dengan StorageClass, maka akan mengikat claim ke dalam volume tersebut.

Lihat kembali PersistentVolume:

kubectl get pv task-pv-volume

Sekarang keluaran menunjukan sebuah STATUS dari Bound.

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS    CLAIM                   STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Bound     default/task-pv-claim   manual                   2m

Lihat PersistentVolumeClaim:

kubectl get pvc task-pv-claim

Keluaran menunjukan PersistentVolumeClaim terlah terikat dengan PersistentVolume, task-pv-volume.

NAME            STATUS    VOLUME           CAPACITY   ACCESSMODES   STORAGECLASS   AGE
task-pv-claim   Bound     task-pv-volume   10Gi       RWO           manual         30s

Membuat sebuah Pod

Langkah selanjutnya adalah membuat sebuah Pod yang akan menggunakan PersistentVolumeClaim sebagai volume.

Berikut berkas konfigurasi untuk Pod:

pods/storage/pv-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: task-pv-pod
spec:
  volumes:
    - name: task-pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: task-pv-claim
  containers:
    - name: task-pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: task-pv-storage

Perhatikan bahwa berkas konfigurasi Pod menentukan sebuah PersistentVolumeClaim, tetapi tidak menentukan PeristentVolume. Dari sudut pandang Pod, claim adalah volume.

Membuat Pod:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-pod.yaml

Pastikan bahwa Container di dalam Pod berjalan:

kubectl get pod task-pv-pod

Mendapatkan sebuah shell ke Container yang sedang berjalan di Pod kamu:

kubectl exec -it task-pv-pod -- /bin/bash

Di dalam shell, pastikan bahwa nginx menyajikan berkas index.html dari dalam hostPath volume:

# Pastikan kamu menjalankan 3 perintah ini di dalam shell root yang berasal dari
# "kubectl exec" dari langkah sebelumnya
apt update
apt install curl
curl http://localhost/

Keluaran akan menunjukan sebuah teks yang telah kamu tulis di berkas index.html di dalam hostPath volume:

Hello from Kubernetes storage

Jika kamu melihat pesan tersebut, kamu telah berhasil mengatur sebuah Pod untuk menggunakan penyimpanan dari PersistentVolumeClaim.

Membersihkan

Hapus Pod, PersistentVolumeClaim dan PersistentVolume:

kubectl delete pod task-pv-pod
kubectl delete pvc task-pv-claim
kubectl delete pv task-pv-volume

Jika kamu belum memiliki shell yang telah dibuka ke Node di klaster kamu, buka shell baru dengan cara yang sama yang telah kamu lakukan sebelumnya.

Di dalam shell Node kamu, hapus berkas dan direktori yang telah kamu buat:

# Asumsikan Node kamu menggunakan "sudo" untuk menjalankan perintah
# sebagai superuser
sudo rm /mnt/data/index.html
sudo rmdir /mnt/data

Sekarang kamu dapat menutup shell Node kamu.

Kontrol akses

Penyimpanan yang telah terkonfigurasi dengan group ID (GID) memungkinkan akses menulis hanya dari Pod yang menggunakan GID yang sama. GID yang tidak cocok atau hilang akan menyebabkan kesalahan izin ditolak. Untuk mengurangi kebutuhan koordinasi dengan pengguna, administrator dapat membuat anotasi sebuah PersistentVolume dengan GID. Kemudian GID akan otomatis ditambahkan ke Pod yang menggunakan PersistentVolume.

Gunakan anotasi pv.beta.kubernetes.io/gid sebagai berikut:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv1
  annotations:
    pv.beta.kubernetes.io/gid: "1234"

Ketika sebuah Pod mengkonsumsi PersistentVolume yang memiliki anotasi GID, anotasi GID tersebut akan diterapkan ke semua container di dalam Pod dengan cara yang sama yang ditentukan di dalam GID Pod security context. Settiap GID, baik berasal dari anotasi PersistentVolume atau Pod, diterapkan pada proses pertama yang dijalankan di setiap container.

Catatan: Ketika sebuah Pod mengkonsumsi PersistentVolume, GID yang terkait dengan PersistentVolume tidak ada di dalam sumberdaya Pod itu sendiri.

Selanjutnya

• Belajar lebih lanjut tentang PersistentVolume.
• Baca dokumen perancangan Penyimpanan Persistent.

Referensi

• PersistentVolume
• PersistentVolumeSpec
• PersistentVolumeClaim
• PersistentVolumeClaimSpec