Kubernetes (k8s) で永続ボリュームを作る

今回は、microAI のアプリで使用する Redis や MongoDB のデータを保持するための永続ボリュームを Kubernetes 上に構築していきます。

microAIのKubernetes Nodes

Raspberry Pi 4 ･･･ master-01 (Disk: 32G)
Raspberry Pi 3 B+ ･･･ worker-01 (Disk: 32G)

Raspberry Pi 3 B+ ･･･ worker-02 (Disk: 32G)
Raspberry Pi 3 B+ ･･･ worker-03 (Disk: 128G)

Jetson Orin Nano NX ･･･ jetson-01 (Disk: 1T)

現在のところ、この5台構成です。

worker-03 が NFS として動いています。構築時の手順は、

https://microai.jp/blog/72358784-fb27-4f63-b405-f6247982b2bf

を参照してください。

用語の説明

PersistentVolume (PV)

ストレージのこと。ただただ、ストレージなだけです。

PersistentVolumeClaim (PVC)

PVとコンテナをつなぐ役割を果たします。

StorageClassの作成

# nano microai-storage.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: microai-storage
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

# kubectl apply -f microai-storage.yaml
storageclass.storage.k8s.io/microai-storage created

確認

# kubectl get storageclass
OR
# kubectl get sc
NAME              PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
microai-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  13s

間違ったときに削除

# kubectl delete storageclass {{ストレージクラス名}}

PersistentVolumeの作成

# nano microai-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: microai-pv
spec:
  capacity:
    storage: 50Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    path: /srv/nfs/share
    server: 100.64.1.114
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: microai-storage

# kubectl apply -f microai-pv.yaml
persistentvolume/microai-pv created

あとからサイズ変更が難しいそうなので、大きめに確保しておきます。

PersistentVolumeClaimの作成

# nano microai-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: microai-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 50Gi
  volumeName: microai-pv
  storageClassName: microai-storage

# kubectl apply -f microai-pvc.yaml
kubectl apply -f microai-pvc.yaml

ここまでで作成完了です。

正しく作れているか確認

# kubectl get pvc microai-pvc
NAME          STATUS   VOLUME       CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS      VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
microai-pvc   Bound    microai-pv   50Gi       RWX            microai-storage   <unset>                 8m28s

# kubectl get pv microai-pv
NAME         CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                 STORAGECLASS      VOLUMEATTRIBUTESCLASS   REASON   AGE
microai-pv   50Gi       RWX            Retain           Bound    default/microai-pvc   microai-storage   <unset>                          9m9s

Pod からマウントする方法

例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nfs-client-pod
spec:
  containers:
    - name: app
      image: nginx
      volumeMounts:
        - name: nfs-storage
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
    - name: microai-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: microai-pvc

この設定では、NFSストレージがPodの/usr/share/nginx/htmlディレクトリにマウントされます。これにより、Pod内のアプリケーションはNFS上のデータにアクセスできるようになります。