多年前,《经济学人》杂志用激情洋溢的笔调评价道:“如果没有集装箱,就不会有全球化。”而今天,集装箱正在重新定义我们的世界,只是今天这个“集装箱”不是装在船上,而是装在我们的电脑上。

 

容器,开启云原生的“集装箱”时代


容器,这个被比拟为集装箱的轻量级独立可执行软件包,已经成为当下最热门的概念之一。正是容器的出现,开启了一个被称为“云原生”的时代。

 

云原生(CloudNative)的概念在 2015 年开始被提及,主要包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式 API 等技术领域。云原生计算基金会(Cloud Native ComputingFoundation)认为云原生技术有利于组织在公共云、私有云和混合云以及新型动态环境中快速构建和运行可弹性扩展的应用。

 

分析机构 Gartner 相关报告指出, 2022 年有约 75% 的全球化企业将在生产中使用容器化应用。虽然不能完全取代,但容器将增长到可以比肩虚拟机的量级。现在, Kubernetes (K8s)已经成为了云应用的操作系统,越来越多的应用运行在 Kubernetes 基础之上:从无状态的 Web 应用,到如数据库、消息中间件等交易类应用,再到更为复杂的智能化应用。随着容器采用率的增长,一方面更好的实现了 CPU 、内存的统一调度,另一方面持久的有状态容器中的数据也需要备份和保护。分析师预测,随着 2020 年 Kubernetes 的广泛采用,可能会出现更有竞争力的为容器提供备份服务的供应商。

 

容器离不开云原生存储的支持


作为云原生的重要基础,容器离不开云原生存储的支持。具体而言应该具备以下三点:

1、提升数据层面的一致性,比如参数优化和版本控制等;
2、构建统一的控制平台,提供面向客户声明的 API;
3、在调度编排层面实现拓扑感知,实现云盘与本地盘的可用区调度。

 

云原生的容器,离不开文件存储

目前云原生存储支持声明化的 API ,云原生负载可以直接通过数据层面无损耗的使用存储产品在容量、性能、吞吐,时延以及可访问性、共享/独享的能力,在控制平台继续提升面向用户应用的 I/O 可观测性,应用级的 QoS ,多租户的隔离能力,通过控制平台接口实现可声明的存储接口,并提供对部分数据存储生命周期的管理,容器编排还可以把业务应用和存储粘合成为实际的负载声明,让云存储发挥更大的作用。

 

公共云的存储产品较为完备,可以使用更加轻量化的数据平面来访问。专有云环境的差异则较大,在虚拟化或者无虚拟化环境下,SAN和裸盘是主要存储方式,需要采用软件定义的方式,通过数据平面实现存储的访问。

 

针对容器应用场景对持久化存储弹性伸缩、灵活挂载、高性能的需求,阿里云推出文件存储 NAS 极速型,提供百微秒级延时,同时提供文件系统级快照进一步提升数据安全性。此外,容器镜像的配置文件或初始加载数据存储可以在 NAS 文件存储上实现共享,在容器批量加载时实时读取,多 POD 间通过 NAS 共享持久化数据,在 POD 故障时可以进行故障切换。

 

容器挂载 NAS 的具体方法


阿里云文件存储 NAS 单文件系统默认可以创建两个根目录的挂载地址(可申请更多数量),挂载地址对应的是 DNS 域名,可以归属于不同的 VPC ,因此通过不同 VPC 的挂载地址将文件系统挂载到不同 VPC 的 ECS 或者容器应用。

挂载单文件系统到容器

每个 POD 挂载一个文件系统

对于不需要数据在多个 POD 间共享的场景(Deployment无状态服务为主),但又需要持久化存储具备较好的性能和灵活的弹性扩展能力,不同 POD 间的数据需要完全的隔离以保证数据安全和性能的 QOS ,我们可以为每个 POD 挂载一个独立的文件系统。单 POD 可以独享文件系统的吞吐和 IOPS 能力。

多个 POD 挂载一个文件系统

对于需要在多个 POD 间共享数据,并且需要 POD 具备 Failover 故障恢复能力的场景(Stateful有状态服务为主),我们可以将一个文件系统通过同一挂载地址同时挂载到多个 POD 上。数据可以被多个 POD 同时共享访问,单个 POD 销毁或故障后在其它节点拉起。

 

挂载文件系统子目录到容器

单文件系统默认有两个根路径的挂载地址,但是使用挂载地址+子目录的形式将子目录挂载给单个 POD ,这样该 POD 只拥有这个被挂载子目录的权限,无法看到其它子目录的数据。

 

对于很多微服务化的容器应用,容器 POD 随着业务规模的变化动态灵活的创建和销毁,为了管理的方便简单,我们可以使用单一文件系统的多目录挂载给不同应用的 POD ,例如, /application1 和 /application2 ,这样 application1 的 POD 只能看到自己挂载目录的数据。因为单文件系统的吞吐能力是随存储容量弹性增长,所以使用单一文件系统还有个优势,就是可以通过多目录聚集的容量获得更大的吞吐性能。

 

与过去相比,企业可以从更多的来源渠道获得更多类型的数据,这其中就包括学术研究、人工智能、深度学习、石油和天然气勘探等经常使用的高性能计算(HPC)领域,而这些工作负载又经常依赖于基于文件的存储,因此,对于文件存储的性能也就提出了更高的要求。

 

近期,阿里云文件存储极速型 NAS 读 IOPS 最高提升到 200,000 ,较之前提高了 340% ,吞吐最高提升 1200MB/s ,较之前提高了 300% 。

 

最新规格极速型 NAS 性能测试 benchmark ,如下图所示:

云原生的容器,离不开文件存储

本次发布还将单文件系统容量规格提升至了 256TB ,支持按 1GB 的粒度进行在线扩容,最大限度的满足用户灵活扩容存储空间的需求。同时还配套发布支持了 BYOK 用户**加密功能。

阿里云存储产品更多发布信息,请关注 6 月 9 日阿里云线上峰会存储专场,点击文末“阅读原文”,了解更多~

作者信息:

程权,花名:成全,阿里云智能产品运营专家。关注云计算、存储等技术及行业发展趋势。

本文缩略图:icon by 白小强

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