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Suporte a armazenamento de terceiros

SUSE Virtualization suporta o provisionamento de volumes raiz e volumes de dados usando drivers externos de Interface de Armazenamento de Contêiner (CSI). Essa melhoria permite que você selecione drivers que atendam a requisitos específicos, como otimização de desempenho ou integração perfeita com soluções de armazenamento interno existentes.

A equipe SUSE Virtualization validou os seguintes drivers CSI:

Longhorn V2 Data Engine: driver.longhorn.io
LVM: lvm.driver.harvesterhci.io
NFS: nfs.csi.k8s.io
Rook (Dispositivo de Blocos RADOS): rook-ceph.rbd.csi.ceph.com

Esses drivers CSI validados têm as seguintes capacidades:

Solução de Armazenamento	Imagem de VM	Disco Raiz de VM	Disco de Dados de VM	Exportação de Volume para Imagem de VM	Gerador de Template de VM	Migração ao Vivo de VM	Instantâneo de VM	Backup de VM
Longhorn V2 Data Engine	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✔
LVM	✔	✔	✔	✔	✔	✖	✔	✖
NFS	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✖	✖
Rook (Dispositivo de Blocos RADOS)	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✔	✖

Solução de Armazenamento

Imagem de VM

Disco Raiz de VM

Disco de Dados de VM

Exportação de Volume para Imagem de VM

Gerador de Template de VM

Migração ao Vivo de VM

Instantâneo de VM

Backup de VM

Longhorn V2 Data Engine

✔

LVM

✔

✖

✔

✖

NFS

✔

✖

Rook (Dispositivo de Blocos RADOS)

✔

✖

O suporte a armazenamento de terceiros equivale ao suporte ao provisionamento de volumes raiz e volumes de dados, utilizando drivers externos de interface de armazenamento de contêiner (CSI). Isso significa que os fornecedores de armazenamento podem validar seus dispositivos de armazenamento com SUSE Virtualization para garantir maior interoperabilidade.

Você pode encontrar informações sobre soluções de armazenamento de nível empresarial que são certificadas como compatíveis com SUSE Virtualization na documentação SUSE Rancher Prime, que é acessível através do SUSE Customer Center.

Pré-requisitos

Para permitir que SUSE Virtualization funcione bem, utilize drivers CSI que suportem as seguintes capacidades:

Expansão de volume (redimensionamento online)
Criação de instantâneo (instantâneos de volume e de máquina virtual)
Clonagem (clones de volume e de máquina virtual)
Uso de volumes Read-Write-Many (RWX) para Migração ao Vivo

Crie um cluster SUSE Virtualization

O sistema operacional de SUSE Virtualization segue um design imutável, o que significa que a maioria dos arquivos do SO reverte ao seu estado pré-configurado após uma reinicialização. Portanto, pode ser necessário realizar configurações adicionais antes de instalar o cluster SUSE Virtualization para drivers CSI de terceiros.

Alguns drivers CSI requerem caminhos persistentes adicionais no host. Você pode adicionar esses caminhos a os.persistent_state_paths.

Alguns drivers CSI requerem pacotes de software adicionais no host. Você pode instalar esses pacotes com os.after_install_chroot_commands.

Fazer upgrade do SUSE Virtualization faz com que as alterações no SO na fase after-install-chroot sejam perdidas. Você também deve configurar o after-upgrade-chroot para tornar suas alterações persistentes durante um upgrade. Consulte Alterações persistentes em runtime antes de fazer upgrade do SUSE Virtualization.

Instale o driver CSI

Após a instalação do cluster SUSE Virtualization ser concluída, consulte Como posso acessar o arquivo kubeconfig? para obter o kubeconfig do cluster.

Com o kubeconfig do cluster SUSE Virtualization, você pode instalar os drivers CSI de terceiros no cluster seguindo as instruções de instalação para cada driver CSI. Você também deve consultar a documentação do driver CSI para criar o StorageClass e o VolumeSnapshotClass no cluster SUSE Virtualization.

Configure o cluster SUSE Virtualization.

Antes de poder usar os recursos de Backup & Snapshot do SUSE Virtualization, você precisa efetuar algumas configurações essenciais por meio da opção SUSE Virtualizationcsi-driver-config. Siga estas etapas para fazer essas configurações:

Faça login na interface do SUSE Virtualization, em seguida, navegue até Configurações → Avançadas.
Encontre e selecione csi-driver-config, e então selecione ⋮ → Editar Configuração para acessar as opções de configuração.
Defina o Provisioner para o driver CSI de terceiros nas configurações.
Em seguida, configure o Nome da Classe de Snapshot de Volume. Esta configuração aponta para o nome do VolumeSnapshotClass usado para criar instantâneos de volume ou instantâneos de VM.

O backup atualmente funciona apenas com os seguintes:

Longhorn V1 Data Engine
Longhorn V2 Data Engine (apenas discos não raiz)

Se você estiver usando outros provedores de armazenamento, pode pular a configuração do Nome da Classe de Instantâneo de Backup de Volume. Para mais informações, veja Compatibilidade de Backup de Máquina Virtual.

Se o provisionador do StorageClass não estiver na lista de provisionadores com modos de acesso e volume padrão do CDI, você deve anotar o StorageClass com cdi.harvesterhci.io/storageProfileVolumeModeAccessModes. Sem essa anotação, a instalação do Helm pode falhar. Verifique a documentação do gráfico Helm do driver CSI para instruções sobre como anotar o StorageClass. Para mais informações, veja Configurações do Importador de Dados Containerizado (CDI).

Use o driver CSI.

Uma vez que o driver CSI esteja instalado e o cluster SUSE Virtualization esteja configurado, uma solução de armazenamento externa pode ser usada em tarefas que envolvem gerenciamento de armazenamento.

Criação de imagem de máquina virtual

Você pode usar uma solução de armazenamento externa para armazenar e gerenciar imagens de máquinas virtuais.

Ao fazer o upload de uma imagem de máquina virtual usando a interface SUSE Virtualization (Imagem → Criar), você deve selecionar a Classe de Armazenamento para a solução de armazenamento externa na aba Armazenamento. No exemplo a seguir, a Classe de Armazenamento é nfs-csi.

SUSE Virtualization armazena a imagem criada na solução de armazenamento externa.

Criação de máquina virtual

Suas máquinas virtuais podem usar volumes raiz e de dados em armazenamento externo.

Ao criar uma máquina virtual usando a interface SUSE Virtualization (Máquina Virtual → Criar), você deve realizar as seguintes ações na aba Volumes:

Selecione uma imagem de máquina virtual armazenada na solução de armazenamento externa e, em seguida, configure as configurações necessárias.
Adicione um volume de dados.

No exemplo a seguir, o volume raiz é criado usando NFS, e o volume de dados é criado usando o Longhorn V2 Data Engine.

Criação de volumes

Você pode criar volumes em sua solução de armazenamento externa.

Ao criar um volume usando a interface SUSE Virtualization (Volumes → Criar), você deve realizar as seguintes ações:

Classe de Armazenamento: Selecione a Classe de Armazenamento de destino (por exemplo, nfs-csi).
Modo de Volume: Selecione o modo de volume correspondente (por exemplo, Sistema de Arquivos).

Tópicos avançados

Perfis de armazenamento

Agora você pode usar a API CDI para criar perfis de armazenamento personalizados que simplificam a definição de volumes de dados. Os perfis de armazenamento permitem que múltiplos volumes de dados compartilhem as mesmas configurações de provisionamento.

A seguir, um exemplo de um perfil de armazenamento LVM:

apiVersion: cdi.kubevirt.io/v1beta1
kind: StorageProfile
metadata:
  name: lvm-node-1-striped
spec:
  claimPropertySets:
  - accessModes:
    - ReadWriteOnce
    volumeMode: Block
status:
  claimPropertySets:
  - accessModes:
    - ReadWriteOnce
    volumeMode: Block
  cloneStrategy: snapshot
  dataImportCronSourceFormat: pvc
  provisioner: lvm.driver.harvesterhci.io
  snapshotClass: lvm-snapshot
  storageClass: lvm-node-1-striped

Você pode definir os campos para substituir a configuração padrão. Para mais informações, consulte Perfis de Armazenamento na documentação do CDI.

Evite alterar o perfil de armazenamento ou o CDI diretamente. Em vez disso, permita que o controlador SUSE Virtualization sincronize e persista a configuração do perfil de armazenamento através do uso de anotações CDI.

Limitações

O suporte a backup é atualmente limitado a SUSE Storage volumes. SUSE Virtualization não consegue criar backups de volumes em armazenamento externo.
Há uma limitação no CDI que impede SUSE Virtualization de converter PVCs anexados em imagens de máquinas virtuais. Antes de exportar um volume em armazenamento externo, certifique-se de que o PVC não esteja anexado a cargas de trabalho. Isso impede que a imagem resultante fique presa no estado Exportando.

Implantação do driver NFS CSI

Você pode implantar o driver NFS CSI apenas quando o servidor NFS já estiver instalado e em execução. Se o servidor já estiver em execução, verifique a opção squash. Você deve desativar o squashing de usuários root remotos (no_root_squash ou no_all_squash) porque o KubeVirt precisa do UID/GID do QEMU para garantir que o volume possa ser sincronizado corretamente.

Instale o driver usando o gráfico Helm csi-driver-nfs.

$ helm repo add csi-driver-nfs https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-csi/csi-driver-nfs/master/charts
$ helm install csi-driver-nfs csi-driver-nfs/csi-driver-nfs --namespace kube-system --version v4.10.0

Crie a StorageClass para NFS.

Para mais informações sobre parâmetros, consulte Parâmetros do Driver: Uso da Classe de Armazenamento na documentação do Driver NFS CSI do Kubernetes.

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-csi
provisioner: nfs.csi.k8s.io
parameters:
  server: <your-nfs-server-ip>
  share: <your-nfs-share>
  # csi.storage.k8s.io/provisioner-secret is only needed for providing mountOptions in DeleteVolume
  # csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-name: "mount-options"
  # csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-namespace: "default"
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: Immediate
allowVolumeExpansion: true
mountOptions:
  - nfsvers=4.2

Uma vez criada, você pode usar a StorageClass para criar imagens de máquinas virtuais, volumes raiz e volumes de dados.

Referências

Problemas conhecidos

1. Loop infinito de download de imagem

O processo de download da imagem entra em um loop sem fim quando a StorageClass da imagem utiliza o driver LVM CSI. Esse problema está relacionado ao volume temporário, que é criado pelo CDI e é usado para armazenar temporariamente os dados da imagem. Quando o problema existe em seu ambiente, você pode encontrar as seguintes mensagens de erro nos logs do pod importer-prime-xxx:

E0418 01:59:51.843459       1 util.go:98] Unable to write file from dataReader: write /scratch/tmpimage: no space left on device
E0418 01:59:51.861235       1 data-processor.go:243] write /scratch/tmpimage: no space left on device
unable to write to file
kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer.streamDataToFile
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer/util.go:101
kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer.(*HTTPDataSource).Transfer
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer/http-datasource.go:162
kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer.(*DataProcessor).initDefaultPhases.func2
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer/data-processor.go:173
kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer.(*DataProcessor).ProcessDataWithPause
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer/data-processor.go:240
kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer.(*DataProcessor).ProcessData
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/pkg/importer/data-processor.go:149
main.handleImport
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/cmd/cdi-importer/importer.go:188
main.main
    /home/abuild/rpmbuild/BUILD/go/src/kubevirt.io/containerized-data-importer/cmd/cdi-importer/importer.go:148
runtime.main

A mensagem no space left on device indica que o sistema de arquivos criado usando o volume scratch não é suficiente para armazenar os dados da imagem. O CDI cria o volume scratch com base no tamanho do volume de destino, mas algum espaço é perdido para a sobrecarga do sistema de arquivos. O valor padrão de sobrecarga é 0.055 (equivalente a 5,5%), o que é suficiente na maioria dos casos. No entanto, se o tamanho da imagem for menor que 1 GB e seu tamanho virtual estiver muito próximo do tamanho da imagem, a sobrecarga padrão provavelmente será insuficiente.

A solução alternativa é aumentar a sobrecarga do sistema de arquivos para 20% usando o seguinte comando:

# kubectl patch cdi cdi --type=merge -p '{"spec":{"config":{"filesystemOverhead":{"global":"0.2"}}}}'

A imagem deve ser baixada uma vez que a sobrecarga do sistema de arquivos seja aumentada.

Aumentar o valor da sobrecarga não afeta o tamanho do PVC da imagem. O volume scratch é excluído após a importação da imagem.

Problema relacionado: #7993 (Veja este comentário.)

2. Suporte a múltiplos caminhos

O serviço multipathd está desativado em SUSE Virtualization por padrão. No entanto, certos CSIs de terceiros podem exigir que você ative o serviço.

Após instalar SUSE Virtualization, você pode ativar e iniciar multipathd fazendo login em cada nó do cluster e executando os seguintes comandos:

systemctl enable multipathd
systemctl start multipathd

Alternativamente, você pode criar um arquivo SUSE® Rancher Prime: OS Manager CloudInit no diretório /oem em cada host (por exemplo, /oem/99-start-multipathd.yaml) com o seguinte conteúdo:

stages:
   default:
   - name: "start multipathd"
     systemctl:
       enable:
         - multipathd
       start:
         - multipathd

Esse processo pode ser automatizado em todo o Harvester cluster usando um CloudInit CRD.

apiVersion: node.harvesterhci.io/v1beta1
kind: CloudInit
metadata:
  name: start-mutlitpathd
spec:
  matchSelector:
    harvesterhci.io/managed: "true"
  filename: 99-start-mutlitpathd
  contents: |
    stages:
      default:
        - name: "start multipathd"
          systemctl:
            enable:
              - multipathd
            start:
              - multipathd
  paused: false