Kubernetes 1.31:防止删除顺序错误导致的持久卷泄漏

持久卷(简称 PV)与回收策略相关联。回收策略用于确定在删除绑定到 PV 的 PVC 时存储后端需要采取的操作。当回收策略为 Delete 时,预期存储后端会释放为 PV 分配的存储资源。本质上,回收策略需要在 PV 删除时得到遵守。

译自 Kubernetes 1.31: Prevent PersistentVolume Leaks When Deleting out of Order,作者 Deepak Kinni。

在最近的 Kubernetes v1.31 版本中,一项 Beta 功能允许您配置集群以这种方式运行并遵守配置的回收策略。

以前的 Kubernetes 版本中回收是如何工作的?

持久卷声明(简称 PVC)是用户对存储的请求。如果找到新创建的 PV 或匹配的 PV,则 PV 和 PVC 被认为是绑定的。PV 本身由存储后端分配的卷支持。

通常,如果要删除卷,则预期会删除绑定 PV-PVC 对的 PVC。但是,在删除 PVC 之前删除 PV 没有限制。

首先,我将演示运行旧版 Kubernetes 的集群的行为。

检索绑定到 PV 的 PVC

检索现有的 PVC example-vanilla-block-pvc

kubectl get pvc example-vanilla-block-pvc

以下输出显示了 PVC 及其绑定的 PV;PV 显示在 VOLUME 列下:

NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
example-vanilla-block-pvc Bound pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da 5Gi RWO example-vanilla-block-sc 19s

删除 PV

当我尝试删除绑定 PV 时,kubectl 会话会阻塞,并且 kubectl 工具不会将控制权返回给 shell;例如:

kubectl delete pv pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da
persistentvolume "pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da" deleted
^C

检索 PV

kubectl get pv pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da

可以观察到 PV 处于 Terminating 状态

NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da 5Gi RWO Delete Terminating default/example-vanilla-block-pvc example-vanilla-block-sc 2m23s

删除 PVC

kubectl delete pvc example-vanilla-block-pvc

如果 PVC 成功删除,则会看到以下输出:

persistentvolumeclaim "example-vanilla-block-pvc" deleted

集群中的 PV 对象也会被删除。当尝试检索 PV 时,将观察到 PV 无法找到:

kubectl get pv pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da
Error from server (NotFound): persistentvolumes "pvc-6791fdd4-5fad-438e-a7fb-16410363e3da" not found

虽然 PV 已删除,但底层存储资源未删除,需要手动删除。

总之,与持久卷关联的回收策略在某些情况下会被忽略。对于 Bound PV-PVC 对,PV-PVC 删除的顺序决定了是否遵守 PV 回收策略。如果首先删除 PVC,则会遵守回收策略;但是,如果在删除 PVC 之前删除 PV,则不会执行回收策略。由于这种行为,外部基础设施中的关联存储资产不会被删除。

Kubernetes v1.31 中的 PV 回收策略

新行为确保在用户尝试手动删除 PV 时,底层存储对象会从后端删除。

如何启用新行为?

要利用新行为,您必须将集群升级到 Kubernetes 的 v1.31 版本,并运行 CSI 外部供应器 版本 5.0.1 或更高版本。

它如何工作?

对于 CSI 卷,新行为是通过在新的和现有的 PV 上添加一个 终结器 external-provisioner.volume.kubernetes.io/finalizer 来实现的。只有在从后端删除存储后,才会删除终结器。

带有终结器的 PV 示例,请注意终结器列表中的新终结器

kubectl get pv pvc-a7b7e3ba-f837-45ba-b243-dec7d8aaed53 -o yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  annotations:
    pv.kubernetes.io/provisioned-by: csi.vsphere.vmware.com
  creationTimestamp: "2021-11-17T19:28:56Z"
  finalizers:
  - kubernetes.io/pv-protection
  - external-provisioner.volume.kubernetes.io/finalizer
  name: pvc-a7b7e3ba-f837-45ba-b243-dec7d8aaed53
  resourceVersion: "194711"
  uid: 087f14f2-4157-4e95-8a70-8294b039d30e
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 1Gi
  claimRef:
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    name: example-vanilla-block-pvc
    namespace: default
    resourceVersion: "194677"
    uid: a7b7e3ba-f837-45ba-b243-dec7d8aaed53
  csi:
    driver: csi.vsphere.vmware.com
    fsType: ext4
    volumeAttributes:
      storage.kubernetes.io/csiProvisionerIdentity: 1637110610497-8081-csi.vsphere.vmware.com
      type: vSphere CNS Block Volume
    volumeHandle: 2dacf297-803f-4ccc-afc7-3d3c3f02051e
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  storageClassName: example-vanilla-block-sc
  volumeMode: Filesystem
status:
  phase: Bound

终结器 阻止此持久卷从集群中删除。如前所述,只有在持久卷成功从存储后端删除后,才会从 PV 对象中删除终结器。要了解有关终结器的更多信息,请参阅 使用终结器控制删除

类似地,终结器 kubernetes.io/pv-controller 被添加到动态配置的树内插件卷中。

CSI 迁移卷怎么样?

此修复也适用于 CSI 迁移卷。

一些注意事项

此修复不适用于静态配置的树内插件卷。

参考资料

我如何参与?

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特别感谢以下人员的深刻评论、周到考虑和宝贵贡献:

  • Fan Baofa (carlory)
  • Jan Šafránek (jsafrane)
  • Xing Yang (xing-yang)
  • Matthew Wong (wongma7)

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