2025年kubelet主要功能（kubelet csi）

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

Container Storage Interface是由来自Kubernetes、Mesos、Docker等社区member联合制定的一个行业标准接口规范，旨在将任意存储系统暴露给容器化应用程序。

CSI规范定义了存储提供商实现CSI兼容的Volume Plugin的最小操作集和部署建议。CSI规范的主要焦点是声明Volume Plugin必须实现的接口。

CSI Plugin开发者要实现三类gRPC服务接口：

讯享网

实现了此接口的CSI插件，不但可以在k8s中使用，在所有参与了CSI标准制订的Container Orchestration system中都是通用的。

为了协助存储提供商开发CSI兼容插件，Kubernetes官方提供了一些CSI sidecar容器（对应了从Kubernetes项目里面剥离出来的存储管理功能）

在启动时通过--provisioner指定自身provisioner名称，与StorageClass中的provisioner字段对应。

（1）watch PVC对象，判断PVC是否需要动态创建存储卷，标准如下：

①PVC的annotation[volume.beta.kubernetes.io/storage-provisioner]（由PV Controller创建）是否与自己的provisioner名称相等。

②PVC对应StorageClass的VolumeBindingMode若为Immediate，则表示需要立即提供动态存储卷。

此时调用CSI Plugin的CreateVolume接口，同时创建名为${Provisioner指定的PV前缀}-${PVC uuid}的PV

（2）watch PV对象，判断其是否需要删除，标准如下：

①判断其.status.phase是否为Release。

②判断其.spec.PersistentVolumeReclaimPolicy是否为Delete。

③判断其annotation[pv.kubernetes.io/provisioned-by]是否与自己的provisioner名称相等。

若需要，则调用CSI Plugin的DeleteVolume接口，同时删除PV对象

（1）watch VolumeAttachment对象，获得PV的所有信息，如volume ID、node ID等。根据VolumeAttachment的DeletionTimestamp和.status.attached来判断是调用CSI Plugin的ControllerPublish做attach，还是调用CntrollerUnpublish接口做detach

（2）在attacher时为相关PV打上Finalizer；当PV处于删除状态（DeletionTimestamp非空）时，删除Finalizer

（1）watch VolumeSnapshot对象，根据其状态调用CSI Plugin的CreateSnapshot接口

等存储快照生成后，它会将存储快照生成的相关信息放到VolumeSnapshotContent对象中，并和用户提交的VolumeSnapshot做bound

（2）当VolumeSnapsho处于删除状态（DeletionTimestamp非空）时，调用CSI Plugin的DeleteSnapshot接口

watch PVC对象，判断用户在PVC中是否增加了需求的存储空间。如果PVC状态是Bound且.status.Capacity与.spec.Resources.Requests不等，则进行卷扩展：

①更新PVC的.status.Conditions，表明此时处于Resizing状态

②调用CSI Plugin的ControllerExpandVolume接口，若返回值中NodeExpansionRequired=true（还需要Kubelet中的Volume Manager继续调用CSI Plugin的NodeExpandVolume接口进行扩容），则更新PVC的status.Conditions 为 FileSystemResizePending；否则，更新 PVC的.Status.Conditions为空，且更新PVC的status.Capacity。

③更新PV的spec.Capacity

调用CSI Plugin的接口获取插件信息，通过Kubelet的插件注册机制将CSI Plugin注册到kubelet

调用CSI Plugin的Probe接口，同时在/healthz暴露HTTP健康检查探针

一般会在一个CSI Plugin容器中同时实现所有接口，使其同时作为CSI Controller Server和CSI Node Server

它会和Kubernetes官方提供的CSI sidecar容器组成Pod，每种组合都会完成某种功能：

CSI Controller Server和External CSI SideCar、CSI Node Server和Kubelet通过Unix Socket来通信：

因此，CSI分为两部分：

由k8s社区驱动实现的通用的部分，如图中的csi-provisioner和csi-attacher
由云存储厂商实现的csi-controller-server和csi-node-server（一般集成到一个一个CSI Plugin容器中），对接云存储厂商的API实现真正的create/delete/mount/unmount存储的相关操作

对CSI的管理是通过CRD的形式实现的，所以引入了自定义对象类型VolumeAttachment、CSINode、CSIDriver

VolumeAttachment描述一个Volume的attach/detach信息。可以通过VolumeAttachment对一个Volume在某个节点上的attach状态进行跟踪。

VolumeAttachmentSpec数据结构：

Attacher

根据Driver name指定由哪个CSI Plugin来进行attach/detach

NodeName

指定了attach/detach是发生在哪个节点上的

Source

指定了对哪一个PV进行attach/detach。

VolumeAttachmentStatus数据结构：

Attached

指示了是否已经attach

如果VolumeAttachment的DeletionTimestamp为空且Attached=false，则external-attacher需要调用CSI Plugin的ControllerPublish做attach

如果VolumeAttachment的DeletionTimestamp不为空且Attached=true，则external-attacher需要调用CSI Plugin的ControllerUnPublish做detach

CSIDriver描述了部署的CSI Plugin、定义了Kubernetes调用CSI Plugin的行为，需要管理员根据插件类型进行创建

CSIDriverSpec数据结构：

AttachRequired

定义一个Plugin是否支持Attach功能。

不需要Attach操作时，该标签就是False，说明无需部署external-attacher，也不需要VolumeAttachment对象。

例子：调用CreateVolume接口时，CreateVolumeRequest中VolumeCapability决定了是文件系统直接挂载还是块设备挂载。块存储需要Attach操作，但文件存储不需要Attach操作，例如NFS没有挂载、格式化的概念，只需要mount远端文件系统到本地即可

PodInfoOnMount

定义了调用CSI Plugin的NodePublishVolume接口时是否带上Pod信息（PodName、PodUID、PodNamespace）。

默认为false，即CSI Plugin无法获知Pod信息

VolumeLifecycleModes

该CSI Plugin支持哪些VolumeLifecycleMode

包括Persistent和Ephemeral两种

StorageCapacity

若为true，表示希望调度器调度时考虑节点的存储容量

FSGroupPolicy

Volume挂载前是否允许更改属主、权限的定义

TokenRequests

CSI Plugin可能需要Pod的Service Account Token

RequiresRepublish

若为true，表示CSI Plugin希望不断被调用NodepublishVolume接口，以更新挂载到Pod中的Volume的相关变化。

不过只能更新Volume的contents，running状态Pod的挂载点是不能改变的

CSINode是集群中的节点信息，由Node上的node-driver-registrar在启动时创建。

因此，可以只定义集群中一部分节点拥有CSINode。

CSINodeSpec由一组CSIDriver信息组成。每一个新的CSI Plugin注册后，都会在其中添加自身信息

每个CSI Plugin可添加的CSIDriver信息包括：

Name
NodeID
Allocatable

节点最多可以attach多少个Volume

TopologyKeys

该CSINode支持哪些TopologyKeys。进行支持拓扑感知的provisioning时，将会根据这些TopologyKeys从Node获取values，会传递给CSI Plugin

如果CSI Plugin不支持拓扑，可以置为null。

2025年kubelet主要功能（kubelet csi）

相关推荐