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在 Azure Kubernetes 服务上使用 Azure 超级磁盘

项目
08/02/2024

Azure 超级磁盘为有状态应用程序提供高吞吐量、高 IOPS 和一致且低延迟的磁盘存储。超级磁盘的一个主要优点是能够动态更改 SSD 的性能和工作负载，而无需重启代理节点。超级磁盘适用于数据密集型工作负载。

本文介绍如何配置新的或现有的 AKS 群集以使用 Azure 超级磁盘。

准备阶段

只能在创建群集或创建节点池时设置此功能。

限制

如果要使用 Azure 超级磁盘，需要在支持此类磁盘的可用性区域和其他区域中部署节点池，并且只有特定的 VM 系列支持此类磁盘。有关详细信息，请查看超级磁盘限制部分下的相应表。
超级磁盘不能与某些特性和功能一起使用，例如可用性集或 Azure 磁盘加密。有关最新信息，请查看超级磁盘限制。

创建可以使用超级磁盘的群集

使用以下 CLI 命令创建能够利用 Azure 超级磁盘的 AKS 群集。使用 --enable-ultra-ssd 参数设置 EnableUltraSSD 功能。

az aks create \
    --resource-group MyResourceGroup \
    --name myAKSCluster \
    --location westus2 \
    --node-vm-size Standard_D2s_v3 \
    --zones 1 2 \
    --node-count 2 \
    --enable-ultra-ssd \
    --generate-ssh-keys

如果要创建不支持超级磁盘的群集，可以省略 --enable-ultra-ssd 参数。

在现有群集上启用超级磁盘

可以通过将新的节点池添加到支持超级磁盘的群集上，在现有群集上启用超级磁盘。使用 --enable-ultra-ssd 参数和 az aks nodepool add 命令将新的节点池配置为使用超级磁盘。

如果要创建不支持超级磁盘的新节点池，可以排除 --enable-ultra-ssd 参数。

通过存储类动态使用超级磁盘

若要在部署或 StatefulSet 中使用超级磁盘，可以使用存储类进行动态预配。

创建存储类

存储类用于定义使用永久性卷动态创建存储单位的方式。有关 Kubernetes 存储类的详细信息，请参阅 Kubernetes 存储类。在此示例中，我们将创建一个引用超级磁盘的存储类。

创建名为 azure-ultra-disk-sc.yaml 的文件，并将以下清单复制到其中：

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: ultra-disk-sc
provisioner: disk.csi.azure.com # replace with "kubernetes.io/azure-disk" if aks version is less than 1.21
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer # optional, but recommended if you want to wait until the pod that will use this disk is created 
parameters:
  skuname: UltraSSD_LRS
  kind: managed
  cachingMode: None
  diskIopsReadWrite: "2000"  # minimum value: 2 IOPS/GiB 
  diskMbpsReadWrite: "320"   # minimum value: 0.032/GiB

使用 kubectl apply 命令创建存储类，并指定 azure-ultra-disk-sc.yaml 文件。
```
kubectl apply -f azure-ultra-disk-sc.yaml
```
输出应与下面的示例输出类似：
```
storageclass.storage.k8s.io/ultra-disk-sc created
```

创建永久性卷声明

永久卷声明 (PVC) 用于基于存储类自动预配存储。在本例中，PVC 可以使用以前创建的存储类来创建超级磁盘。

创建名为 azure-ultra-disk-pvc.yaml 的文件，并将以下清单复制到其中：
```
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: ultra-disk
spec:
  accessModes:
 - ReadWriteOnce
  storageClassName: ultra-disk-sc
  resources:
    requests:
      storage: 1000Gi
```
该声明请求名为 ultra-disk、大小为 1000 GB、具有 ReadWriteOnce 访问权限的磁盘。 ultra-disk-sc 存储类指定为存储类。
使用 kubectl apply 命令创建永久性卷声明，并指定 azure-ultra-disk-pvc.yaml 文件。
```
kubectl apply -f azure-ultra-disk-pvc.yaml
```
输出应与下面的示例输出类似：
```
persistentvolumeclaim/ultra-disk created
```

使用永久性卷

创建永久性卷声明并成功预配磁盘以后，即可创建可以访问磁盘的 Pod。以下清单创建的基本 NGINX Pod 使用名为 ultra-disk 的永久性卷声明将 Azure 磁盘装载到 /mnt/azure 路径。

创建名为 nginx-ultra.yaml 的文件，并将以下清单复制到其中：

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx-ultra
spec:
  containers:
 - name: nginx-ultra
    image: mcr.microsoft.com/oss/nginx/nginx:1.15.5-alpine
    resources:
      requests:
        cpu: 100m
        memory: 128Mi
      limits:
        cpu: 250m
        memory: 256Mi
    volumeMounts:
    - mountPath: "/mnt/azure"
      name: volume
  volumes:
    - name: volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: ultra-disk

使用 kubectl apply 命令创建 Pod 并指定 nginx-ultra.yaml 文件。
```
kubectl apply -f nginx-ultra.yaml
```
输出应与下面的示例输出类似：
```
pod/nginx-ultra created
```
现在你有一个正在运行的 Pod，其中 Azure 磁盘被装载到 /mnt/azure 目录中。

使用 kubectl describe pod 命令查看配置详细信息并指定 nginx-ultra.yaml 文件。

kubectl describe pod nginx-ultra

输出应与下面的示例输出类似：

[...]
Volumes:
  volume:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  azure-managed-disk
    ReadOnly:   false
  default-token-smm2n:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-smm2n
    Optional:    false
[...]
Events:
  Type    Reason                 Age   From                               Message
  ----    ------                 ----  ----                               -------
  Normal  Scheduled              2m    default-scheduler                  Successfully assigned mypod to aks-nodepool1-79590246-0
  Normal  SuccessfulMountVolume  2m    kubelet, aks-nodepool1-79590246-0  MountVolume.SetUp succeeded for volume "default-token-smm2n"
  Normal  SuccessfulMountVolume  1m    kubelet, aks-nodepool1-79590246-0  MountVolume.SetUp succeeded for volume "pvc-faf0f176-8b8d-11e8-923b-deb28c58d242"
[...]

后续步骤

有关超级磁盘的详细信息，请参阅使用 Azure 超级磁盘。
有关存储最佳做法的详细信息，请参阅有关 AKS 中存储和备份的最佳做法。

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