Partilhas múltiplas do Filestore para o GKE

As partilhas múltiplas do Filestore para o GKE atribuem até 80 partilhas numa única instância de nível empresarial.

Esta capacidade otimiza a utilização da partilha nas suas instâncias do Filestore e oferece as seguintes vantagens:

  • Dá aos utilizadores o controlo para estimar e definir a capacidade de partilha máxima
  • Otimiza o número de partilhas por instância
  • Otimiza a utilização de instâncias do Filestore nos respetivos conjuntos de armazenamento do GKE associados
  • Melhora o custo

Por que motivo deve usar partilhas múltiplas do Filestore para o GKE?

Uma instância do Filestore é um sistema de armazenamento associado à rede (NAS) totalmente gerido que pode usar com as suas instâncias do GKE.

As partilhas múltiplas do Filestore para o GKE, combinadas com o controlador CSI do Filestore do GKE, versão 1.27, oferecem as seguintes vantagens:

  • Oferece uma vista abrangente dos seus volumes persistentes (PVs) como um conjunto de armazenamento. O controlador cria ou elimina dinamicamente instâncias do Filestore à medida que adiciona, elimina ou redimensiona volumes. O controlador gere as suas instâncias do Filestore como um grande conjunto de volumes com características comuns de acordo com a definição de StorageClass e inclui a capacidade de dimensionar ou fazer uma cópia de segurança de cada volume em separado.

  • Suporta o acesso de vários escritores para aplicações que requerem um sistema de ficheiros partilhado para dados.

  • Suporta armazenamento regional resiliente a falhas de zona.

  • Suporta várias partilhas com tamanhos mais pequenos e flexíveis para melhorar a utilização e a rentabilidade de cada instância do Filestore.

  • Atribui até 80 partilhas numa única instância de nível empresarial do Filestore:

    • Cada partilha é mapeada para um volume persistente exclusivo no GKE.

    • Ao usar StorageClasses do GKE, pode restringir o tamanho máximo da partilha a 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB ou 1024 GiB (1 TiB).

      Com base no tamanho especificado, o controlador CSI do Filestore do GKE limita o número máximo de partilhas por instância do Filestore, criando uma capacidade máxima de 80, 40, 20 ou 10 partilhas por instância, respetivamente.

    • As versões 1.23 a 1.26 do controlador CSI do GKE Filestore continuam a suportar até 10 partilhas por instância empresarial.

  • Suporta uma maior flexibilidade para as organizações que requerem volumes mais pequenos para vários clientes e acesso de vários escritores numa rede partilhada:

    • Suporta um tamanho de partilha alargado de 10 GiB a 1 TiB (1024 GiB) ou o tamanho de partilha máximo especificado.

    • As versões 1.23 a 1.26 do controlador CSI do GKE Filestore suportam tamanhos de partilha entre 100 GiB e 1 TiB.

  • Suporta o aprovisionamento dinâmico de volume, que aumenta ou diminui a partilha e a capacidade da instância conforme necessário:

    • Se a carga de trabalho da aplicação exceder 80 reivindicações de volume persistente (PVCs), o controlador CSI do GKE Filestore cria reflexivamente mais instâncias do Filestore e atribui as partilhas necessárias dinamicamente entre instâncias.

    • Quando elimina um PV, o controlador CSI do GKE Filestore reivindica o armazenamento de partilha alocado e remove a partilha. O controlador CSI do Filestore do GKE também elimina a instância do Filestore se todas as partilhas associadas tiverem sido eliminadas.

    • Quando cria, elimina ou edita a capacidade de um PV, o controlador CSI do GKE Filestore adiciona ou reclama a capacidade da instância do Filestore associada para acomodar a capacidade de todas as partilhas. O tamanho da instância do Filestore pode variar em incrementos de 256 GiB.

    • O desempenho da instância multishare empresarial do Filestore subjacente é partilhado, o que oferece um débito mais elevado para os volumes persistentes (PVs) do GKE específicos quando necessário.

    • Isto suporta o aumento da capacidade de PV com base nas exigências da carga de trabalho com um tempo de inatividade quase nulo.

  • Suporta a compatibilidade com versões anteriores com instâncias criadas através das versões 1.23 (a versão original lançada com capacidades de partilha múltipla) a 1.26 do controlador CSI do GKE Filestore:

  • As partilhas nestas instâncias podem tirar partido do tamanho mínimo de partilha alargado de 10 GiB.

StorageClasses e aprovisionamento dinâmico de volumes

Para aceder à funcionalidade de partilhas múltiplas do Filestore, tem de ativar primeiro o controlador CSI do Filestore do GKE, versão 1.23 ou posterior. Depois de ativadas, pode tirar partido das StorageClasses do GKE que usam um processo automático denominado aprovisionamento dinâmico de volumes para gerir eficazmente o ciclo de vida dos seus PVs e PVCs.

O controlador CSI do Filestore do GKE cria StorageClasses para satisfazer as suas necessidades específicas. A tabela seguinte compara o desempenho da partilha múltipla empresarial do Filestore com as opções de partilha única:

Nível de serviço GKE StorageClass Número de ações por instância Tamanho do PVC do GKE Capacidade do Filestore Alteração incremental Implementação Modo de acesso
HDD básico standard-rwx Uma 100 GiB a 64 TiB 100 GiB a 64 TiB 1 GiB Zonal Leitura/escrita (múltiplos nós)
SSD básico premium-rwx Uma 2,5 TiB a 64 TiB 2,5 TiB a 64 TiB 1 GiB Zonal Leitura/escrita (múltiplos nós)
Enterprise enterprise-rwx Uma 1 TiB a 10 TiB 1 TiB a 10 TiB 256 GiB Regional Leitura/escrita (múltiplos nós)
Empresa com a funcionalidade de partilhas múltiplas enterprise-multishare-rwx Até 80 10 GiB a 1 TiB Conjunto de instâncias do Filestore, cada uma com um tamanho de 1 TiB a 10 TiB


Cada instância do Filestore aloja até
80 PVs (partilhas), cada um com um tamanho de 10 GiB a 1 TiB

256 GiB por instância


1 GiB por PVC (partilha)

Regional Leitura/escrita (múltiplos nós)

Para uma comparação mais detalhada das opções de nível de serviço, consulte Níveis de serviço.

Como funciona

Ao usar a versão 1.27 do controlador CSI do GKE Filestore e o parâmetro max-volume-sizeStorageClass, tem maior controlo para definir um tamanho máximo de partilha. Ao referenciar este valor, o controlador restringe o número de partilhas permitidas na instância.

Para implementar esta capacidade, crie uma nova StorageClass e inclua o parâmetro no seu ficheiro de configuração, atribuindo-lhe um dos quatro valores aceites indicados na primeira coluna:

Tamanho máximo do volume (tamanho da partilha) Número máximo de partilhas por instância
128 GiB 80
256 GiB 40
512 GiB 20
1024 GiB (1 TiB) 10

Se quiser restringir o tamanho da partilha a 128 GiB, use o par de chave-valor max-volume-size: "128Gi".

Se não for especificado um valor para o parâmetro max-volume-size, ou se o parâmetro for totalmente omitido, o controlador atribui um valor predefinido de 1024 GiB por partilha. Isto define efetivamente uma contagem máxima de 10 partilhas na instância. Para ver um exemplo detalhado, consulte o artigo Otimize as partilhas múltiplas.

Retrocompatibilidade

A funcionalidade de partilha múltipla mais recente suporta a compatibilidade retroativa com instâncias criadas com as versões 1.23 (a versão original lançada com capacidades de partilha múltipla) a 1.26 do controlador CSI do GKE Filestore:

  • As instâncias existentes podem criar novos PVCs ou partilhas com a restrição de tamanho mínimo alargada. Como resultado, o tamanho da partilha varia agora entre 10 GiB e 1024 GiB (1 TiB) por partilha.

  • A versão 1.27 do controlador CSI do GKE Filestore reconhece as instâncias empresariais antigas e atribui-lhes um limite de tamanho máximo de partilha predefinido de 1024 GiB. Isto significa que as instâncias antigas estão limitadas a um máximo de 10 partilhas por instância.

Exemplo de instância antiga

Por exemplo, suponhamos que instala a versão 1.25 do controlador CSI do GKE Filestore e cria uma StorageClass etiquetada como enterprise-multishare-rwx. Em seguida, aprovisiona uma instância de nível empresarial de 1 TiB, etiquetada como F1, mapeada para uma partilha única de 100 GiB. O controlador faz referência às especificações da instância indicadas na StorageClass para este pedido.

Em seguida, atualiza o controlador CSI do GKE Filestore para a versão 1.27 e, posteriormente, aprovisiona dez novas partilhas de 10 GiB.

O ficheiro de configuração StorageClass usado para criar o F1 não inclui o parâmetro max-volume-size e, por isso, o controlador reconhece a instância F1 como uma instância antiga, atribuindo um tamanho máximo de partilha predefinido de 1024 GiB para todas as novas partilhas mapeadas para a instância. Em seguida, o controlador faz referência a este valor em pedidos futuros que possam incluir a instância. O novo tamanho mínimo de partilha de 10 GiB também está disponível.

Relativamente ao pedido de aprovisionamento de dez PVCs de 10 GiB, nove são mapeados para F1 e, em seguida, é criada uma segunda instância, F2, para aprovisionar a partilha final de 10 GiB.

Tenha em atenção que o controlador reconhece primeiro o tamanho máximo permitido da partilha e, em seguida, usa esse valor para determinar a quantidade máxima de partilhas que podem ser mapeadas para uma instância do Filestore. Quando o número máximo de partilhas de uma instância é atingido, são criadas novas instâncias, se necessário, para preencher um pedido de aprovisionamento.

Monitorização

Para obter informações sobre como monitorizar o desempenho das instâncias, consulte o artigo Monitorizar instâncias e quota.

Limitações de funcionalidades

Aplicam-se as seguintes limitações:

  • A funcionalidade de partilha múltipla do Filestore está limitada ao nível de serviço empresarial do Filestore.

  • As StorageClasses do GKE são imutáveis. O tamanho máximo da partilha deve ser escolhido cuidadosamente.

    Se precisar de alterar o tamanho máximo de partilha das suas instâncias do Filestore, tem de criar uma nova StorageClass personalizada com o tamanho atualizado, criar novas instâncias e, em seguida, copiar e mover os seus dados.

  • Cada instância empresarial do Filestore pode alojar até 80 partilhas ou volumes persistentes do GKE. Exceder 80 PVCs aciona o controlador CSI do Filestore do GKE para criar mais instâncias do Filestore e alocar essas partilhas dinamicamente entre instâncias. Em algumas circunstâncias, a criação de uma nova partilha do Filestore ou de um PV pode demorar mais tempo. Se a sua aplicação exigir o aprovisionamento imediato de PVs, inclua a seguinte especificação no ficheiro YAML StorageClass:

    volumeBindingMode: Immediate

  • As cópias instantâneas ainda não são suportadas para partilhas múltiplas do Filestore. Se necessário, pode usar uma StorageClass de partilha única do Filestore para criar manualmente instantâneos através da API Filestore.

  • As instâncias de partilha múltipla e as partilhas associadas podem demorar vários minutos a serem criadas e não são visíveis até que as operações de criação estejam concluídas.

  • Algumas operações de eliminação de volumes persistentes podem demorar muito tempo a concluir. As operações PV create ou PV expand iniciadas por PVCs definidos pela mesma StorageClass podem ser bloqueadas durante este período.

  • O controlador CSI do GKE Filestore é suportado para clusters que usam o Linux.

  • Se prevê cargas de trabalho com uma sobrecarga de metadados mais elevada, recomendamos que defina um tamanho máximo de partilha que possa satisfazer as necessidades de capacidade da sua aplicação.

    Por exemplo, suponhamos que aprovisiona uma instância de partilha múltipla do Filestore enterprise, o que permite um tamanho máximo de 256 GiB por partilha, o que resulta num limite máximo definido de 40 partilhas na instância.

    Por exemplo, suponhamos que uma partilha na instância tem falhas nas operações de escrita e, ao rever a métrica de percentagem de capacidade bruta livre da instância no explorador de métricas, vê que a instância não tem capacidade adequada. Recomendamos que configure novas instâncias de partilha múltipla com um tamanho de partilha maior, por exemplo, 512 GiB, para satisfazer as necessidades da sua carga de trabalho. Tenha em atenção que isto resulta num menor número de partilhas permitidas na instância, neste exemplo, 20.

  • Os valores máximos de tamanho da partilha estão limitados a 128 GiB, 256 GiB, 512 GiB ou 1024 GiB (1 TiB).

  • Para cargas de trabalho que requerem partilhas de 1 TiB, use uma única partilha por instância.

Preços

Depois de a faturação ser ativada, os custos aplicam-se com base no nível de serviço empresarial do Filestore subjacente. Com a capacidade partilhada em vários volumes mais pequenos, os utilizadores podem beneficiar de uma redução significativa nos custos de armazenamento.

Para mais informações, consulte os artigos Nível Enterprise e Atribuição de capacidade.

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