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DirectCSI

概述和主要用途

DirectCSI 是一款容器存储接口(CSI)驱动程序，专为需要直接访问存储介质的工作负载提供卷。当应用程序访问存储与存储介质之间无间接层时，称为"直接访问"。这种访问方式对以下类型的应用至关重要：

1. I/O密集型应用
2. IOPS密集型应用
3. 在应用层管理数据可靠性的应用
4. 需要高一致性保证的应用
5. 上述任意组合的应用

能够容忍驱动器故障和/或具备数据修复能力的高性能应用是 DirectCSI 的理想适用场景，例如：

• MinIO
• Cassandra DB

核心功能和特性

• 直接存储访问：消除存储访问中间层，提供高效数据路径
• 动态卷供应：支持基于PVC的动态卷创建，无需手动管理
• 智能容量分配：基于存储容量进行卷分配决策
• 节点调度优化：将Pod调度到可用存储容量最充足的节点
• 存储生命周期管理：支持驱动器格式化和管理

使用场景和适用范围

适用于以下场景的应用部署：

• 需要最大化存储I/O性能的工作负载
• 对数据一致性有严格要求的应用
• 自行处理数据冗余和可靠性的分布式系统
• 高IOPS需求的数据库和缓存系统

使用方法和配置说明

快速启动

以下是极简快速启动步骤：

sh
# 安装DirectCSI kubectl插件
kubectl krew install direct-csi

# 安装DirectCSI驱动和CRD
kubectl direct-csi install --crd

# 列出可用驱动器
kubectl direct-csi drives ls

# 选择并格式化DirectCSI要管理的驱动器
kubectl direct-csi format --drives $DRIVE_SELECTOR_GLOB --nodes $NODE_SELECTOR_GLOB

# 现在可在PodSpec.VolumeClaimTemplates中指定"direct-csi-min-io"作为存储类

与LocalVolume Provisioner的区别

https://kubernetes.io/blog/2019/04/04/kubernetes-1.14-local-persistent-volumes-ga/ Provisioner虽也支持直接访问存储介质，但存在以下局限：

• 需要手动管理驱动器和卷
• 不支持动态卷供应
• 缺乏存储管理功能
• 无法基于卷可用性动态调度Pod

DirectCSI则提供：

• 动态卷供应能力
• 基于存储容量的卷分配
• 自动调度Pod到存储容量充足的节点

与HostPath卷的区别

https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/#hostpath卷虽支持直接存储访问，但存在以下限制：

• 仅支持临时卷，Pod调度与卷供应无绑定关系
• Pod重新调度或重启后可能出现在数据不可用的节点
• 无法通过PVC资源进行供应和管理，需手动创建PV或直接在PodSpec中指定

局限性

DirectCSI的高一致性和性能优势伴随以下限制：卷一旦供应即与节点绑定，无法迁移至其他节点；若节点丢失，对应的卷也将永久丢失。

参考文档

• 安装
• CLI参考

许可证

DirectCSI驱动的使用受GNU AGPLv3许可证约束，详见LICENSE文件。

安全说明

重要：安全问题请报告至***，请勿在此处报告安全问题。