Aller au contenu principal

Cours - Les problématiques de persistence et de stockage dans Kubernetes

Le stockage et les Volumes dans Docker​

Les conteneurs propose un paradigme immutable : on peut les transformers pendant leur execution (ajouter des fichier, changer des configurations) mais ce n'est pas le mode d'utilisation recommandé. En particulier Kubernetes est succeptible de les supprimer et de les recréer automatiquement. Les fichiers ajoutés manuellement pendant l'execution seront alors perdu.

Se pose donc la question de la persistance des données d'une application, par exemple une base de donnée. Dans un environnement conteneurisé toute persistance est permise via des volumes, sortes de disques durs virtuels, qu'on connecte à nos conteneur. Comme un disque ces volumes sont monté à un emplacement du système de fichier du conteneur. En écrivant dans le dossier en question on écrit alors sur ce disque virtuel qui conservera ses données même si le conteneur est supprimé.

Le stockage dans Kubernetes​

Les Volumes Kubernetes​

Comme dans Docker, Kubernetes fournit la possibilité de monter des volumes virtuels dans les conteneurs de nos pod. On liste séparément les volumes de notre pod puis on les monte une ou plusieurs dans les différents conteneurs. Exemple:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      # chemin du dossier sur l'hôte
      path: /data
      # ce champ est optionnel
      type: Directory

La problématique des volumes et du stockage est plus compliquée dans kubernetes que dans docker car k8s cherche à répondre à de nombreux cas d'usages. doc officielle. Il y a donc de nombeux types de volumes kubernetes correspondants à des usages de base et aux solutions proposées par les principaux fournisseurs de cloud.

Demander des volumes et les liers aux pods :PersistentVolumes et PersistentVolumeClaims​

Quand un conteneur a besoin d'un volume, il crée une PersistentVolumeClaim : une demande de volume (persistant). Si une des StorageClass du cluster est en capacité de le fournir, alors un PersistentVolume est créé et lié à ce conteneur : il devient disponible en tant que volume monté dans le conteneur.

  • les conteneurs demandent du volume avec les PersistentVolumeClaims
  • les StorageClasses répondent aux PersistentVolumeClaims en créant des objets PersistentVolumes : le conteneur peut accéder à son volume.

doc officielle

Le provisionning de PersistentVolume peut être manuel (on crée un objet PersistentVolume en amont ou non. Dans le second cas la création d'un PersistentVolumeClaim mène directement à la création d'un volume si possible)

Liens externes​

Backup de volume​

Il existe plusieurs méthodes pour effectuer des sauvegardes de données persistantes dans Kubernetes :

  • Utiliser des outils de backup Kubernetes : Certains outils de sauvegarde Kubernetes, tels que Velero (anciennement Heptio Ark), permettent de sauvegarder et de restaurer des données persistantes. Ces outils peuvent être configurés pour effectuer des sauvegardes régulières des volumes persistants dans votre cluster Kubernetes, puis les stocker dans un emplacement de stockage sécurisé.

  • Utiliser des outils classiques de backups plannifiés depuis vos pods (push depuis le pod): Les volumes persistants Kubernetes sont généralement montés en tant que systèmes de fichiers dans les pods. En utilisant des outils de sauvegarde de fichiers tels que rsync, borg, etc. on peut sauvegarder ces volumes persistants sur des emplacements de stockage externes. On peut également utiliser des scripts basés sur kubectl plannifiés depuis un serveur de backup se connectent à l'intérieur des pods pour récupérer les données.