As 5 principais soluções de armazenamento Kubernetes de código aberto

Historicamente, o armazenamento Kubernetes tem sido desafiador para configurar e requer conhecimento especializado para colocá-lo em funcionamento. No entanto, o cenário de armazenamento de dados K8s evoluiu muito, com muitas opções excelentes que são relativamente fáceis de implementar para dados armazenados em clusters Kubernetes.

Aqueles que executam o Kubernetes no laboratório doméstico também se beneficiarão das opções gratuitas e de código aberto disponíveis, pois permitem que você experimente muitos tipos diferentes de armazenamento persistente para seus pods.

Soluções de armazenamento Kubernetes

Esta postagem analisa mais de perto as 5 principais soluções de armazenamento Kubernetes gratuitas e de código aberto, permitindo configurações de reivindicação de volume persistente para seus pods Kubernetes. ***Observação*** eles não estão listados na ordem “do melhor para o pior” e uma solução pode se adequar a um caso de uso em detrimento de outro.

1. Ceph RBD

2. GlusterFS

3. OpenEBS

4. Torre

5. Chifre Longo

Entre as soluções da lista, você tem uma ampla gama de opções, incluindo armazenamento em blocos, armazenamento de objetos e armazenamento distribuído em blocos. Um ou outro pode estar alinhado com diferentes necessidades de negócios e requisitos de consumo de recursos de armazenamento. Vamos dar uma olhada em cada um deles.

1. Ceph RBD

Ceph RBD, ou RADOS Block Device, oferece uma solução robusta e escalonável para armazenamento Kubernetes. Com recursos como armazenamento em blocos distribuídos, alta disponibilidade e provisionamento dinâmico, ele se tornou a escolha preferida de muitos na produção e no laboratório doméstico.

Confira a página oficial do Rook aqui: Ceph.io.

Principais recursos e vantagens:

• Armazenamento em bloco escalável: Oferece suporte ao dimensionamento para lidar com grandes quantidades de dados.

• Alta disponibilidade: Garante proteção de dados e acesso contínuo.

• Integração com Interface de Armazenamento de Contêineres (CSI): Permite compatibilidade com clusters Kubernetes.

Desvantagens do Ceph RBD

• Complexidade na configuração e manutenção

  • O Ceph RBD pode ser complexo e requer monitoramento e manutenção contínuos. Isso pode exigir um nível mais alto de especialização e alguém que seja especialista no assunto. No entanto, no laboratório doméstico, a maior parte da diversão vem de aprender, bater e queimar algumas vezes.

• Potenciais problemas de latência

  • Dependendo da infraestrutura de armazenamento subjacente, o Ceph pode sofrer problemas de latência, principalmente quando configurado incorretamente.

Recentemente, criei uma postagem cobrindo a configuração de Rook e Ceph em Microk8s aqui: Configuração de volume persistente do Kubernetes com Microk8s Rook e Ceph.

Abaixo estão algumas capturas de tela da postagem anterior do blog.

2. GlusterFS

GlusterFS fornece um sistema de arquivos distribuído que se integra perfeitamente à arquitetura de armazenamento Kubernetes e também pode ser usado com tecnologias como Docker Swarm. É conhecido por sua flexibilidade no gerenciamento de volumes de armazenamento e no fornecimento de volumes persistentes para diversas necessidades de aplicativos.

Ultimamente tenho brincado com o GlusterFS no Docker Swarm e no Kubernetes. Confira a página oficial do GlusterFS aqui: Gluster.

Principais recursos e vantagens:

• Capacidades de armazenamento em rede: Suporta vários nós, permitindo a integração do sistema de arquivos de rede.

• Gerenciamento de armazenamento: Facilita o gerenciamento com clusters de armazenamento e declarações de volume persistentes.

• Plataforma de código aberto: Apoiado pela Cloud Native Computing Foundation, garante atualizações contínuas.

Desvantagens do GlusterFS

• Desafios de escalabilidade

  • Embora seja capaz de escalar, o GlusterFS pode apresentar desafios em ambientes de grande escala, com possíveis quedas de desempenho à medida que o sistema cresce.

• Suporte limitado para arquivos pequenos

3. OpenEBS: a nova onda em armazenamento nativo de contêineres

OpenEBS é reconhecido por seu armazenamento nativo em contêiner, oferecendo uma abordagem exclusiva para gerenciar o armazenamento Kubernetes. Destaca-se sua capacidade de fornecer armazenamento persistente personalizado para aplicações em contêineres.

Você pode encontrar a página oficial do OpenEBS aqui: OpenEBS – Armazenamento Kubernetes simplificado.

Principais recursos e vantagens:

• Provisionamento Dinâmico: Garante a utilização eficiente dos recursos de armazenamento.

• Integração de dispositivos de armazenamento local: Suporta discos locais, proporcionando alto desempenho.

• Soluções de armazenamento nativo em nuvem: Adaptável a vários serviços de provedores de nuvem.

Desvantagens do OpenEBS

• Potenciais despesas gerais de desempenho

4. Torre

Rook não é uma solução de armazenamento, mas sim uma ferramenta de orquestração de operadores que simplifica o gerenciamento de armazenamento do Kubernetes. Muitas vezes é usado em combinação com Ceph. Ele oferece uma experiência perfeita no manuseio de volumes de armazenamento, armazenamento temporário e sistemas de armazenamento tradicionais.

Confira a página oficial do Rook aqui: https://rook.io/.

Principais recursos e vantagens:

• Operações de armazenamento automatizadas: Fornece gerenciamento automatizado para novos sistemas de armazenamento e classes de armazenamento

• Integração com Ceph: Melhora as opções dos provedores de armazenamento, oferecendo flexibilidade

• Suporte à camada de armazenamento: Permite definir o nível de armazenamento com base no desempenho e no custo

Desvantagens da Torre

• Complexidade com certos provedores de armazenamento

• Dependência de soluções suportadas

5. Chifre Longo

Longhorn fornece uma solução abrangente para armazenamento em blocos em um ambiente Kubernetes. Ele oferece suporte a vários provedores de armazenamento e oferece recursos como alta disponibilidade e proteção de dados. Longhorn foi uma das primeiras configurações de solução de armazenamento Kubernetes que experimentei no laboratório doméstico.

Como é fácil de instalar e configurar se você estiver executando clusters gerenciados pelo Rancher, é uma maneira fácil de obter armazenamento Kubernetes altamente disponível e resiliente.

Você pode conferir o Longhorn aqui: Longhorn – armazenamento distribuído nativo da nuvem | Rancheiro.

Principais recursos e vantagens:

• Implantação simples: Integra-se facilmente com soluções de armazenamento Kubernetes

• Suporte a volumes persistentes: Fornece volumes persistentes para manipulação robusta de dados

• Integração remota de armazenamento em nuvem: Oferece compatibilidade com serviços populares de armazenamento baseados em nuvem

Desvantagens do Longhorn

• Despesas gerais de armazenamento

• Falta de alguns recursos avançados

perguntas frequentes

O que diferencia o armazenamento nativo de contêiner, como o OpenEBS, dos sistemas de armazenamento tradicionais?

Soluções de armazenamento nativas de contêineres, como OpenEBS, são projetadas para funcionar em ambientes em contêineres. Ao contrário das soluções de armazenamento tradicionais, elas oferecem provisionamento dinâmico e gerenciam o armazenamento como um microsserviço, permitindo melhor escalabilidade e adaptabilidade a vários provedores de armazenamento.

Como as soluções de armazenamento nativas da nuvem funcionam com clusters Kubernetes?

As soluções de armazenamento nativas da nuvem são desenvolvidas para integração perfeita com clusters Kubernetes. Eles ajudam a manter o tempo de atividade constante e a recuperação de falhas, além de lidar com o aumento ou a diminuição da capacidade conforme necessário. Através do uso de plug-ins de interface de armazenamento de contêiner (CSI), eles podem interagir com diferentes serviços de provedores de nuvem, tornando o gerenciamento de armazenamento dentro do Kubernetes mais flexível e responsivo.

Armazenamento em bloco ou armazenamento de objetos: o que devo escolher para minhas necessidades de armazenamento no Kubernetes?

O armazenamento em bloco tem muito desempenho e geralmente é a escolha preferida para aplicativos que exigem acesso rápido e um grande número de E/S. É preferido quando se deseja alto desempenho. Por outro lado, o armazenamento de objetos é uma tecnologia mais escalável e econômica, especialmente quando se trata de volumes significativos de dados não estruturados.

Como o provisionamento dinâmico em soluções de armazenamento Kubernetes como o Rook melhora o gerenciamento de armazenamento?

O provisionamento dinâmico permite que as soluções de armazenamento Kubernetes criem e gerenciem automaticamente volumes de armazenamento conforme necessário. Isso leva a uma melhor utilização dos recursos de armazenamento, à eficiência no tratamento de solicitações de volume persistentes e à adaptabilidade a novos sistemas de armazenamento, tornando soluções como o Rook altamente eficazes.

Como funcionam os volumes persistentes e as declarações de volume persistente em soluções de armazenamento Kubernetes como o GlusterFS?

Os volumes persistentes (PVs) fornecem uma maneira de gerenciar recursos de armazenamento independentemente dos pods, enquanto as declarações de volume persistente (PVCs) permitem que os pods solicitem recursos de armazenamento específicos. Em soluções de armazenamento Kubernetes como GlusterFS, PVs e PVCs permitem que os aplicativos utilizem volumes de armazenamento sem se preocuparem com a infraestrutura de armazenamento subjacente.

O armazenamento anexado a contêineres (CAS), como o OpenEBS, pode funcionar com dispositivos de armazenamento em nuvem locais e remotos?

Sim, soluções de armazenamento conectadas a contêineres como OpenEBS são projetadas para funcionar com vários recursos de armazenamento, incluindo dispositivos de armazenamento local e armazenamento remoto em nuvem. Eles oferecem flexibilidade e permitem que o Kubernetes lide com volumes de armazenamento de uma forma que se alinhe aos princípios básicos da computação nativa da nuvem.

Como o Ceph RBD lida com a proteção de dados e a alta disponibilidade no armazenamento de blocos distribuídos?

O Ceph RBD emprega codificação de replicação e eliminação para garantir proteção de dados e alta disponibilidade. Distribuindo dados entre vários nós e fornecendo redundância, garante que os dados armazenados permaneçam acessíveis mesmo em caso de falhas de nós.

Empacotando

As soluções de armazenamento Kubernetes para armazenamento persistente em K8s têm sido historicamente desafiadoras para configurar e implementar. No entanto, percorremos um longo caminho desde os primeiros dias do Kubernetes e existem muitas soluções gratuitas e de código aberto disponíveis agora que você pode facilmente implementar em um laboratório doméstico ou até mesmo para executar cargas de trabalho de produção.

Soluções como Ceph RBD, GlusterFS, OpenEBS, Rook e Longhorn mostraram seu valor no gerenciamento eficaz de recursos de armazenamento e no fornecimento de armazenamento fácil para seus clusters Kubernetes.

Quer você precise de armazenamento em blocos, armazenamento em blocos distribuído ou armazenamento em objetos, essas ferramentas de código aberto fornecem armazenamento confiável e resiliente para seu ambiente Kubernetes.

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