预配和使用本地 SSD 支持的临时存储空间

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本页面介绍了如何在 Google Kubernetes Engine (GKE) 集群上预配本地 SSD 存储空间，以及如何配置工作负载以使用连接到集群中节点的本地 SSD 临时存储空间中的数据。

如需详细了解 GKE 上的本地 SSD 支持，请参阅本地 SSD 存储空间简介。

须知事项

在开始之前，请确保您已执行以下任务：

• 启用 Google Kubernetes Engine API。
启用 Google Kubernetes Engine API
• 如果您要使用 Google Cloud CLI 执行此任务，请安装并初始化 gcloud CLI。 如果您之前安装了 gcloud CLI，请运行 gcloud components update 以获取最新版本。

创建具有本地 SSD 支持的临时存储空间的集群或节点池

使用 Google Cloud CLI 创建具有本地 SSD 支持的临时存储空间的集群或节点池。

使用 --ephemeral-storage-local-ssd 选项可挂接由本地 SSD 卷提供支持的全托管式本地临时存储。此存储空间与 Pod 的生命周期绑定。当 Pod 请求临时存储空间时，GKE 会安排它们在拥有已配置为临时存储空间的本地 SSD 卷的节点上运行。 如果您想要更专业或更精细地控制本地 SSD，我们建议您改用本地 SSD 支持的原始块存储。

如果您启用了集群自动扩缩，当集群需要更多临时存储空间时，GKE 会自动扩缩节点。您的 Pod 可以通过 emptyDir 卷访问本地 SSD 卷上的数据。

您为创建集群或节点池而运行的 gcloud CLI 命令取决于所选机器类型的机器系列代。例如，N1 和 N2 机器类型分别属于第一代和第二代机器系列，而 C3 机器类型属于第三代机器系列。

创建具有本地 SSD 的集群

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --ephemeral-storage-local-ssd count=NUMBER_OF_DISKS \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --release-channel CHANNEL_NAME

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
  --machine-type=MACHINE_TYPE \
  --cluster-version CLUSTER_VERSION

创建具有本地 SSD 的节点池

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --ephemeral-storage-local-ssd count=NUMBER_OF_DISKS \
    --machine-type=MACHINE_TYPE

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
  --cluster=CLUSTER_NAME \
  --machine-type=MACHINE_TYPE \
  --node-version NODE_VERSION

在节点池中创建的节点包含一个 cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd=true 标签。您可以通过运行以下命令来验证标签：

kubectl describe node NODE_NAME

将本地 SSD 支持的临时存储空间与 Autopilot 集群搭配使用

当您通过以下任一方式配置 Pod 时，可以将本地 SSD 用于临时存储空间：

• 您可以明确选择机器系列来运行 Pod，并指定 cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector 或包含本地 SSD 的容量预留。如需详细了解 Autopilot 中的机器系列选择，请参阅通过选择机器系列优化 Autopilot Pod 性能。
• 您请求支持本地 SSD 的 GPU 类型，并指定 cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector 或具有本地 SSD 的容量预留。NVIDIA H100 (80GB) GPU 和 NVIDIA A100 (80GB) GPU 始终使用本地 SSD 进行临时存储，您无法为这些 GPU 指定节点选择器。如需详细了解如何在 Autopilot 上请求 GPU，请参阅在容器中请求 GPU。

如需查看与本地 SSD 兼容的机器系列列表，请参阅在 Autopilot 中支持本地 SSD 的机器系列。

直接在工作负载清单中请求本地 SSD

如需将本地 SSD 用于临时存储，请将 cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector 添加到您的工作负载清单。例如，以下 Pod 清单会将本地 SSD 选为 GPU Pod 的临时存储空间：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: l4-localssd-pod
spec:
  containers:
  - name: my-gpu-container
    image: nvidia/cuda:11.0.3-runtime-ubuntu20.04
    command: ["/bin/bash", "-c", "--"]
    args: ["while true; do sleep 600; done;"]
    resources:
      requests:
        cpu: 16
        memory: 64Gi
        ephemeral-storage: 800Gi
      limits:
       cpu: 16
       memory: 64Gi
       ephemeral-storage: 800Gi
       nvidia.com/gpu: 8
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-accelerator: nvidia-l4
    cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true"

请求使用容量预留的本地 SSD

如果您使用 Compute Engine 容量预留来预留具有本地 SSD 的机器，Autopilot 会将预留中的可用本地 SSD 挂接到您的节点，而无需在工作负载清单中明确选择本地 SSD。如需详细了解如何将预留与 Autopilot 搭配使用，请参阅在 Autopilot 集群中使用容量预留。

例如，以下 Pod 清单会选择具有本地 SSD 的特定预留：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: local-ssd-pod
spec:
  nodeSelector:
    cloud.google.com/machine-family: MACHINE_SERIES
    cloud.google.com/reservation-name: localssd-count-reservation
    cloud.google.com/reservation-affinity: "specific"
  containers:
  - name: my-container
    image: "k8s.gcr.io/pause"
    resources:
      requests:
        cpu: 6
        memory: "25Gi"
        ephemeral: "100Gi"
      limits:
        cpu: 12
        memory: "50Gi"
        ephemeral: "200Gi"

将 MACHINE_SERIES 替换为还支持本地 SSD 的支持的机器系列。如果指定的机器系列不支持本地 SSD，部署将失败并显示错误。

在 Autopilot 中支持本地 SSD 的机器系列

Autopilot 集群支持将本地 SSD 用于以下机器系列的临时存储空间：

使用旧版 API 参数

--local-ssd-count 选项是支持 SCSI 本地 SSD 的旧版 API 参数。Compute Engine 第三代机器系列不支持 SCSI，仅支持 NVMe。您应仅将此选项与 Windows Server 集群搭配使用。如果您目前在 Linux 集群上使用旧版 API 参数，我们建议您改用 --ephemeral-storage-local-ssd 选项。

Windows Server 集群上的本地 SSD

将本地 SSD 与运行 Windows 节点池的集群配合使用时，需要先登录到节点并设置卷的格式，然后才能使用。以下示例使用 NTFS 文件系统设置本地 SSD 卷的格式。您还可以在卷下面创建目录。在此示例中，目录位于磁盘 D 下。

PS C:\> Get-Disk | Where partitionstyle -eq 'raw' | Initialize-Disk -PartitionStyle MBR -PassThru | New-Partition -AssignDriveLetter -UseMaximumSize | Format-Volume -FileSystem ntfs -Confirm:$false
PS C:\> mkdir D:\test-ssd

访问本地固态硬盘卷

以下示例展示了如何访问本地 SSD 支持的临时存储空间。

作为 emptyDir 卷的临时存储空间

GKE 节点池可以配置为使用本地 SSD 作为临时存储空间，包括 emptyDir 卷。

以下 Pod 清单使用 emptyDir 和节点选择器 cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd。您可以对 Deployment 清单或 StatefulSet 清单应用类似技术。

选择临时存储资源请求时，请考虑为系统使用预留的本地 SSD 容量。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: POD_NAME
spec:
  containers:
    - name: CONTAINER_NAME
      image: "registry.k8s.io/pause"
      resources:
        requests:
          ephemeral-storage: "200Gi"
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: scratch-volume
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true"
  volumes:
    - name: scratch-volume
      emptyDir: {}

问题排查

如需了解问题排查说明，请参阅对 GKE 中的存储空间进行问题排查。

后续步骤

• 详细了解节点池。