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NFS-Freigabe als PVC-Speicher im Kubernetes Pod verwenden

Einleitung

In diesem kurzen Artikel geht es darum, wie wir eine NFS-Freigabe als persistenten (PVC) Speicher verwenden können. Dies verwenden wir z.B. wenn wir keinen Cloud Kubernetes Cluster betreiben, sondern diesen Cluster bei uns im lokalen LAN betreiben. 

Über den NFS-Share stellen wir dann sicher, dass jeder Pod Zugriff auf dieselben Daten hat. Ansonsten müssten wir auf einem anderen Weg sicherstellen, dass auf jedem Node die Daten vorhanden sind. 

Info: Stelle bitte sicher das dass Paket nfs-common bereits auf allen Nodes installiert ist! 

Durchführung

Helm Installation

Im ersten Schritt müssen wir auf unserem Master Node einmal den Helm Paketmanager installieren. Dazu führen wir den folgenden Befehl aus:

curl -L https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/master/scripts/get-helm-3 | bash

Um zu überprüfen, ob die Installation geklappt hat, kannst du den folgenden Befehl ausführen:

helm version
Installation vom nfs-provisioner

Im nächsten Schritt installieren wir den nfs-subdir-external-provisioner. Dies ist eine Speicherklasse, um den NFS-Speicher in das Kubernetes Cluster einzubinden. Kubernetes hat von Haus aus keine Möglichkeit, NFS-Speicher anzubinden. Um die Installation durchzuführen und einen dedizierten Namespaces zu erstellen, führe die folgenden Befehle aus:

helm repo add nfs-subdir-external-provisioner https://kubernetes-sigs.github.io/nfs-subdir-external-provisioner/
kubectl create namespace nfs-provisioner
Starten des nfs-provisioner Pods

In diesem Schritt starten wir den Pod für den NFS-Provisioner. Dazu passen wir noch die Serveradresse und den Pfad unserer NFS-Freigabe an. 

helm install nfs-client nfs-subdir-external-provisioner/nfs-subdir-external-provisioner --set nfs.server=<server-adresse> --set nfs.path=<freigabe-pfad> --namespaces <namespace-name>
Anlegen der Manifest-Dateien für den Storage

Im nächsten Schritt erstellen wir eine YAML-Datei für das "PersistentVolume". Diese enthält den folgenden Inhalt:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata: 
  name: nfs-pv
  namespace: nfs-storage
spec:
  capacity:
    storage: <größe> (z.B. 450Gi)
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: <server-adresse>
    path: <freigabe-pfad>

Jetzt legen wir die YAML-Datei für das "PersistentVolumeClaim" an. Dies erhält die entsprechende Größe, welches unsere Anwendung benötigt. Die Datei sieht wie folgendermaßen aus:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
  namespace: nfs-storage
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: <größe>

Info zu PV und PVC: Ein PV wird vom Administrator definiert und präsentiert das Speichermedium (Speicher Backend) und das PVC stellt die Anfrage vom Pod an den PV um die entspreche Größe für die App vom Volume zu erhalten. In der Regel erstellt man einen PV pro Speichermedium und einen PVC pro Applikation / Pod.

Im nächsten Schritt müssen wir beide Dateien wie gewohnt mit kubectl apply -f <dateipfad> aktivieren. 

Pod Konfiguration anpassen

Um jetzt den Speicher in dem Pod verfügbar zu machen, müssen wir in der Deployment-Datei unseres Pods im spec Segment die volumes definieren. 

volumes:
  - name: nfs-volum-app
    nfs:
      server: <server-adresse>
      path: <freigabe-pfad>

Dann können wir jetzt im Container Segment in volumeMounts definieren:

volumeMounts:
  - mountPath: <container pfad>
    name: <name-des-volumes>

Wenn wir jetzt im Anschluss den Pod starten, und die Berechtigungen stimmen, dann sollten die Daten geschrieben werden und damit sind jetzt die Daten persistent verfügbar. 

Beispiel Pod-Konfiguration

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nextcloud
  namespace: nextcloud
  annotations:
    author: Phillip
  labels:
    app: nextcloud
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nextcloud
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nextcloud
    spec:
      containers:
        - name: nextcloud-app
          image: lscr.io/linuxserver/nextcloud:latest
          env:
            - name: PUID
              value: "1000"
            - name: GUID
              value: "1000"
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
          resources:
            requests:
              cpu: "250m"
              memory: "256Mi"
            limits:
              cpu: "2000m"
              memory: "4096Mi"
          volumeMounts:
            - mountPath: /config
              name: nfs-volume-nextcloud-config
            - mountPath: /data
              name: nfs-volume-nextcloud-data
      volumes:
        - name: nfs-volume-nextcloud-config
          nfs:
            server: 192.168.5.4
            path: /mnt/Kubernetes/Daten/nextcloud-config
        - name: nfs-volume-nextcloud-data
          nfs:
            server: 192.168.5.4
            path: /mnt/Kubernetes/Daten/nextcloud-data

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nextcloud-service
  namespace: nextcloud
spec:
  selector:
    app: nextcloud
  ports:
    - port: 80

---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nextcloud
  namespace: nextcloud
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: nextcloud.k8s.domain.de
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: nextcloud-service
            port:
              number: 80

 

 

 

 

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