[k8s] Persistent Volume

#Kubernetes

기본적으로 컨테이너들은 지속적인 상태를 가지지 않는다.
이건 docker와 docker 베이스인 쿠버에서 동일하게 나타나는 현상이다.

예를 들어, 컨테이너 안에서 파일을 추가한 상태에서 컨테이너를 죽이고 동일한 이미지로 띄우더라도, "이미지" 시점의 상태만 갖고 있고, 이전의 컨테이너에서 추가했던 파일은 증발한 채일 것이다.

이런 stateless한 형태는 지속적인 관리에 메리트를 주기도 하지만, 상태가 유실된다는 점에서 한계도 있다.

docker나 쿠버네티스는 볼륨이라는 상태관리 매커니즘을 활용해서 이러한 문제를 해결한다.
볼륨은 컨테이너가 재시작되더라도 상태가 유지된다. 저장한 파일 같은 것들이 날라가지 않는다는 것이다.

볼륨에는 임시(ephemeral) 볼륨과 퍼시스턴트(persistent) 볼륨 등이 존재한다.
임시 볼륨은 수명이 파드에 종속된다. 파드가 죽으면 그대로 상태가 사라지는 것이다.
퍼시스턴트 볼륨은 직접 삭제하지 않는 한 상태가 영구적으로 보존된다.

쿠버네티스 볼륨의 구조

k8s 볼륨은 docker 볼륨에 비해서 구조가 꽤 복잡하고 기능이 더 많은 편이다.

볼륨은 그 자체로 고유한 상태를 가지는 스토리지다.
볼륨의 구현방법은 클러스터 구축 환경에 따라 다르다.
AWS, GCP, Azure 같은 클라우드 서비스에서 운영하는 경우에는 해당 클라우드에서 제공하는 볼륨 서비스를 이용할 수 있고, 온프레미스 환경이라면 직접 스토리지 솔루션을 구성해서 사용해야 한다.

그리고 파드는 볼륨에 바로 꽂아서 사용하는 것이 아니라, Volumn Claim이라는 중간 인터페이스를 통해서 접근을 한다. Volumn Claim은 볼륨 원본과는 별개로 용량 제한, 읽기/쓰기 제한 등을 또 설정할 수 있다.
퍼시스턴스 볼륨이 용량을 제대로 한번 잡아주면, 여러개의 Claim이 나눠쓸 수 있는 구조다.

여기서는 퍼시스턴트 볼륨을 활용해서 간단하게 로그 저장소를 만들어보도록 하겠다.

Persistent 볼륨 만들기 (GKE)

Persistant 볼륨을 만드는 방법은 클러스터 구축 환경에 따라서 크게 달라진다.
내가 사용한 환경은 GCP GKE다.

GKE에서는 볼륨을 직접 만들 필요가 없고, 볼륨 클레임을 만들면 바로 파드에 붙여서 사용이 가능하다.
Storage Class도 GCP에서 미리 제공하는 것을 골라쓸 수 있다.

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: log-data
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce # 단일 노드의 멀티파드에서 R/W 가능
  resources:
    requests:
      storage: 30Gi # 용량은 30기가
  storageClassName: standard-rwo # 표준 스토리지

accessModes는 ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany 중 하나가 될 수 있다.

ReadWriteOnce: 볼륨은 단일 노드에 의한 읽기-쓰기로 마운트될 수 있습니다.
ReadOnlyMany: 볼륨은 여러 노드에 의한 읽기 전용으로 마운트될 수 있습니다.
ReadWriteMany: 볼륨은 여러 노드에 의한 읽기-쓰기로 마운트될 수 있습니다. Compute Engine 영구 디스크가 지원하는 PersistentVolume 리소스는 이 액세스 모드를 지원하지 않습니다.

storageClassName은 standard-rwo와 premium-rwo가 제공되는데, 스탠다드는 하드디스크 저장이고, 프리미엄은 SSD 저장이다. 필요에 따라 고르면 된다.

요금은 이걸 참조하면 된다.
디스크 및 이미지 가격 책정 | Compute Engine: 가상 머신(VM) | Google Cloud

아무튼 저걸로 볼륨 클레임을 생성하면

이런식으로 추가가 될 것이다.

이번에는 로그를 볼륨에 저장하는 데몬 파드를 띄워서 잘 동작하는지 테스트를 해보겠다.
소스코드는
https://github.com/myyrakle/infrastructures/tree/master/Dockerfiles/examples/log-daemon-for-test
여기서 볼 수 있다.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: log-daemon
spec:
  volumes:
    - name: log-data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: log-data
  containers:
    - name: log-daemon
      image: myyrakle/log-daemon-for-test
      volumeMounts:
        - name: log-data
          mountPath: /var/log/nodejs
      resources:
        requests:
          memory: ".5Gi"
          cpu: "500m"
        limits:
          memory: ".5Gi"
          cpu: "500m"