Kubernetes 动态 PV 供应：StorageClass 与 CSI 插件（Ceph/Rook）配置指南

核心概念

1. 动态 PV 供应
   自动按需创建持久卷，无需手动预置存储资源。

2. StorageClass
   定义存储的"类别"，包含供应器参数和回收策略：

   apiVersion: storage.k8s.io/v1
   kind: StorageClass
   metadata:
     name: rook-ceph-block
   provisioner: rook-ceph.rbd.csi.ceph.com  # CSI 驱动标识
   reclaimPolicy: Retain
   allowVolumeExpansion: true
   

3. CSI 插件
   Ceph/Rook 通过 CSI 驱动程序实现与 Kubernetes 的集成：

   • RBD (块存储)：rook-ceph.rbd.csi.ceph.com
   • CephFS (文件存储)：rook-ceph.cephfs.csi.ceph.com

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配置步骤（以 RBD 为例）

1. 部署 Rook-Ceph 集群

确保已安装 Rook Operator 并创建 CephCluster：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rook/rook/v1.8.0/deploy/examples/crds.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rook/rook/v1.8.0/deploy/examples/common.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rook/rook/v1.8.0/deploy/examples/operator.yaml
kubectl apply -f cluster.yaml  # 自定义的 Ceph 集群配置

2. 创建 StorageClass

# rook-ceph-storageclass.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: rook-ceph-block
provisioner: rook-ceph.rbd.csi.ceph.com
parameters:
  clusterID: rook-ceph       # Ceph 集群命名空间
  pool: replicapool          # RBD 存储池名称
  imageFormat: "2"           # RBD 镜像格式
  imageFeatures: layering    # RBD 特性
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-name: rook-csi-rbd-provisioner
  csi.storage.k8s.io/provisioner-secret-namespace: rook-ceph
  csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-name: rook-csi-rbd-node
  csi.storage.k8s.io/node-stage-secret-namespace: rook-ceph
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: true
volumeBindingMode: Immediate

应用配置：

kubectl apply -f rook-ceph-storageclass.yaml

3. 创建 PersistentVolumeClaim (PVC)

# demo-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: rbd-pvc
spec:
  storageClassName: rook-ceph-block
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

应用 PVC：

kubectl apply -f demo-pvc.yaml

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验证配置

1. 检查 PV 自动创建：

   kubectl get pv  # 应显示自动生成的 PV
   

2. 查看 PVC 状态：

   kubectl get pvc rbd-pvc -o wide
   

   输出示例：

   NAME      STATUS   VOLUME   CAPACITY   STORAGECLASS       AGE
   rbd-pvc   Bound    pvc-...  10Gi       rook-ceph-block    5m
   

3. 检查 Ceph 存储池：

   kubectl -n rook-ceph exec -it deploy/rook-ceph-tools -- rbd ls replicapool
   

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关键参数说明

参数	说明
provisioner	CSI 驱动程序标识符
clusterID	Rook 部署的命名空间
pool	Ceph 中创建的 RBD 存储池
reclaimPolicy	PV 回收策略 (Retain/Delete)
volumeBindingMode	卷绑定时机 (Immediate/WaitForFirstConsumer)

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故障排查

1. PVC 卡在 Pending 状态

   • 检查 StorageClass 名称是否匹配
   • 验证 CSI 插件 Pod 是否正常运行：

     kubectl -n rook-ceph get pod -l app=csi-rbdplugin-provisioner
     

2. 卷挂载失败

   • 检查节点上的 CSI 驱动日志：

     kubectl -n rook-ceph logs ds/csi-rbdplugin
     

3. 存储扩容问题

   • 确保 Ceph 存储池支持自动扩容
   • 验证 allowVolumeExpansion: true 已设置

提示：完整配置参考 Rook 官方文档。