Kubernetes v1.35: Änderbare PersistentVolume Node Affinität (alpha)

TL;DR

Kubernetes v1.35 führt eine alpha-Funktion ein, die es ermöglicht, die Node Affinität von PersistentVolumes (PVs) zu ändern. Diese Anpassung ermöglicht eine flexiblere Verwaltung von Speichervolumen, insbesondere in dynamischen Umgebungen, in denen sich die Anforderungen und die zugrunde liegende Speicherinfrastruktur ändern können.

Hauptinhalt

Die Node Affinität von PersistentVolumes ist ein wichtiges Merkmal von Kubernetes, das seit v1.10 existiert. Es ermöglicht die Angabe, dass nicht alle Knoten im Cluster gleichberechtigt auf bestimmte Volumes zugreifen können. Bis zur Version 1.35 war diese Affinität unveränderlich, was bedeutete, dass Änderungen an der zugrunde liegenden Infrastruktur nicht ohne Weiteres in Kubernetes reflektiert werden konnten. Mit der Einführung der mutierbaren Node Affinität in der alpha-Version von v1.35 wird diese Einschränkung aufgehoben, was eine flexiblere und dynamischere Verwaltung von Speichervolumen ermöglicht.

Ein zentraler Grund für diese Änderung ist die Evolution der Speicheranbieter und die sich ändernden Anforderungen an den Speicher. Viele Anbieter bieten jetzt regionale Festplatten an, die eine Live-Migration von zonalen zu regionalen Festplatten unterstützen, ohne die laufenden Workloads zu stören. Diese Migration kann jedoch nicht vollständig ausgenutzt werden, wenn die Node Affinität des PVs nicht angepasst wird, um die neuen Zugriffsbedingungen zu berücksichtigen.

Beispielsweise könnte ein Administrator die Node Affinität eines PVs von einer zonalen auf eine regionale Konfiguration ändern, um sicherzustellen, dass Pods auf die neuen regionalen Ressourcen zugreifen können. Ein weiteres Beispiel ist der Fall, wenn ein Anbieter neue Generationen von Festplatten anbietet, die möglicherweise nicht mit älteren Knoten kompatibel sind. In solchen Fällen kann die Node Affinität ebenfalls angepasst werden, um sicherzustellen, dass Pods nur auf geeigneten Knoten geplant werden.

Die neue Funktion ist für Cluster-Administratoren von Bedeutung, da sie die Möglichkeit bietet, die Node Affinität während des Betriebs anzupassen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Änderung der Node Affinität allein nicht die Zugänglichkeit des zugrunde liegenden Volumens ändert. Administratoren müssen sicherstellen, dass das zugrunde liegende Volumen beim Speicheranbieter aktualisiert wird, bevor sie die Node Affinität in Kubernetes ändern.

Technische Details/Implikationen

Die Implementierung dieser Funktion birgt einige Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf mögliche Rennbedingungen zwischen der Aktualisierung der Node Affinität und der Planung von Pods. Wenn die Node Affinität verschärft wird, könnte es zu Situationen kommen, in denen der Scheduler einen Pod auf einen Knoten platziert, der nicht mehr auf das Volume zugreifen kann. Dies könnte dazu führen, dass der Pod im Status “ContainerCreating” hängen bleibt. Eine mögliche Lösung, die diskutiert wird, besteht darin, dass der Kubelet den Start von Pods fehlschlägt, wenn die Node Affinität des PersistentVolumes verletzt wird.

Zukünftig wird eine Integration mit der Container Storage Interface (CSI) angestrebt, um die manuelle Verwaltung von Node Affinitäten und den zugrunde liegenden Volumes zu automatisieren. Dies würde die Effizienz erhöhen und Fehlerquellen reduzieren, da unprivilegierte Benutzer in der Lage wären, ihre PersistentVolumeClaims (PVCs) zu modifizieren, was automatisch die Node Affinität anpassen würde.

Fazit/Ausblick

Die Einführung der mutierbaren Node Affinität in Kubernetes v1.35 stellt einen wichtigen Schritt in Richtung einer flexibleren und dynamischeren Verwaltung von PersistentVolumes dar. Mit dieser Funktion können Administratoren besser auf die sich ändernden Anforderungen ihrer Infrastruktur reagieren und die Effizienz ihrer Kubernetes-Cluster steigern.