Kubernetes 1.24：卷扩展现已成为稳定特性

卷扩展在 Kubernetes 1.8 中作为 Alpha 功能引入，在 1.11 中进入 Beta 阶段，而在 Kubernetes 1.24 中，我们很高兴地宣布卷扩展功能正式发布（GA）。

此功能允许 Kubernetes 用户只需编辑其 PersistentVolumeClaim 对象，并在 PVC Spec 中指定新的大小，Kubernetes 将通过存储后端自动扩展卷，并同时扩展 Pod 正在使用的底层文件系统，如果可能的话，完全无需任何停机时间。

如何使用卷扩展

你可以通过编辑 PVC 的 spec 字段来触发 PersistentVolume 的扩展，指定一个不同（且更大）的存储请求。例如，对于下面的 PVC：

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: myclaim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi # specify new size here

你可以通过指定一个新值来替换旧的 1Gi 大小，请求扩展底层的 PersistentVolume。更改请求的大小后，请观察 PVC 的 status.conditions 字段，以查看调整大小是否已完成。

当 Kubernetes 开始扩展卷时，它会向 PVC 添加一个 Resizing 状况，扩展完成后该状况将被移除。还可以通过监控与 PVC 相关的事件来获取有关扩展操作进度的更多信息。

kubectl describe pvc <pvc>

存储驱动程序支持

然而，并非所有卷类型都默认可以扩展。某些卷类型，例如树内（in-tree）的 hostpath 卷，是完全无法扩展的。对于 CSI 卷，CSI 驱动程序必须在控制器或节点服务中（如果适用，则两者都）具备 EXPAND_VOLUME 能力。请查阅你的 CSI 驱动程序的文档，以了解其是否支持卷扩展。

请参考卷扩展文档，了解支持卷扩展的树内卷类型 - 扩展持久卷。

通常，为了对可扩展的卷提供一定程度的控制，只有那些动态供应的、其存储类的 allowVolumeExpansion 参数设置为 true 的 PVC 才是可扩展的。

Kubernetes 集群管理员必须编辑相应的 StorageClass 对象，并将 allowVolumeExpansion 字段设置为 true。例如：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: gp2-default
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
parameters:
  secretNamespace: ""
  secretName: ""
allowVolumeExpansion: true

在线扩展与离线扩展的比较

默认情况下，Kubernetes 会在用户请求调整大小后立即尝试扩展卷。如果有一个或多个 Pod 正在使用该卷，Kubernetes 会尝试使用在线调整大小来扩展卷；因此，卷扩展通常不需要应用程序停机。节点上的文件系统扩展也是在线执行的，因此不需要关闭任何正在使用该 PVC 的 Pod。

如果你扩展一个未被使用的 PersistentVolume，Kubernetes 会执行离线调整大小（而且，因为该卷未被使用，同样不会对工作负载造成干扰）。

不过，在某些情况下——如果底层的存储驱动程序仅支持离线扩展，那么使用该 PVC 的用户必须先关闭他们的 Pod，扩展才能成功。请查阅你的存储提供商的文档，了解其支持哪种模式的卷扩展。

当卷扩展作为 Alpha 功能引入时，Kubernetes 仅支持在节点上进行离线文件系统扩展，因此要求用户重启他们的 Pod 以完成文件系统调整大小。此行为已经改变，现在 Kubernetes 会尽力满足任何调整大小的请求，无论底层的 PersistentVolume 卷是在线还是离线。如果你的存储提供商支持在线扩展，那么完成卷扩展就不需要重启任何 Pod。

后续步骤

尽管卷扩展作为最近 v1.24 版本的一部分现已稳定，但 SIG Storage 正在努力让 Kubernetes 用户扩展其持久存储变得更加简单。Kubernetes 1.23 引入了从失败的卷扩展中触发恢复的功能，允许用户在调整大小失败后尝试自助修复。更多详情请参见从卷扩展失败中恢复。

Kubernetes 贡献者社区也在讨论由 StatefulSet 驱动的存储扩展的可能性。这个提议的功能将允许你通过直接编辑 StatefulSet 对象，为所有为该 StatefulSet 提供存储的底层 PV 触发扩展。更多详情请参见通过 StatefulSet 支持卷扩展的增强提案。

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