CSI Provisioner 镜像文档

1. 镜像概述和主要用途

CSI Provisioner（容器存储接口供应者）是基于Container Storage Interface (CSI)规范实现的存储卷供应组件。该镜像封装了CSI Provisioner核心功能，主要用于与Kubernetes等容器编排平台集成，实现存储卷的动态创建、绑定、删除等生命周期管理，解决容器集群中存储资源的自动供应问题，为容器化应用提供可靠的存储支持。

2. 核心功能和特性

2.1 核心功能

• 动态存储卷供应：根据容器集群的存储需求（通过PersistentVolumeClaim，PVC）自动创建存储卷（PersistentVolume，PV）
• 存储卷生命周期管理：支持存储卷的创建、绑定、删除、扩容等全生命周期操作
• CSI规范兼容：遵循CSI 1.0+规范，可与符合CSI标准的存储驱动集成

2.2 关键特性

• 存储类支持：与Kubernetes StorageClass资源深度集成，可基于存储类配置供应策略
• 拓扑感知：支持根据节点拓扑信息（如区域、可用区）分配存储资源，满足数据本地化需求
• 重试机制：内置操作失败重试逻辑，提高存储供应可靠性
• 多存储后端适配：可与AWS EBS、GCP PD、Azure Disk、Ceph、NFS等多种存储后端集成
• 监控与日志：支持标准日志输出，可集成Prometheus等监控工具监控供应状态

3. 使用场景和适用范围

3.1 典型使用场景

• Kubernetes集群存储自动化：为Kubernetes集群提供存储卷的动态供应能力，替代手动创建PV的传统方式
• 多存储后端统一管理：通过CSI接口标准化不同存储后端的接入，简化多存储系统的管理复杂度
• 大规模容器部署：在微服务、大数据等大规模容器化部署场景中，实现存储资源的自动分配
• 存储卷动态扩缩容：支持根据应用需求自动调整存储卷大小，满足业务增长需求

3.2 适用范围

• Kubernetes集群（1.13+版本，支持CSI规范）
• 需动态管理存储资源的容器化应用
• 采用CSI兼容存储驱动的存储系统（如Ceph RBD、GlusterFS、AWS EBS等）
• 需要存储资源隔离与权限控制的多租户环境

4. 使用方法和配置说明

4.1 部署方式

CSI Provisioner通常作为Kubernetes控制平面组件部署，以Deployment形式运行。需配合CSI驱动（如特定存储后端的CSI插件）使用。

4.1.1 Kubernetes Deployment示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: csi-provisioner
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: csi-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: csi-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: csi-provisioner-sa
      containers:
      - name: csi-provisioner
        image: csi-provisioner:latest  # 替换为实际镜像名称
        args:
          - "--csi-address=$(CSI_ENDPOINT)"
          - "--provisioner=$(PROVISIONER_NAME)"
          - "--volume-name-prefix=csi"
          - "--v=5"  # 日志详细级别
        env:
          - name: CSI_ENDPOINT
            value: "unix:///csi/csi.sock"  # CSI驱动通信端点（需与CSI驱动共享）
          - name: PROVISIONER_NAME
            value: "storage.example.com/csi"  # 供应者名称（需与StorageClass匹配）
        volumeMounts:
          - name: csi-socket-dir
            mountPath: /csi
      volumes:
        - name: csi-socket-dir
          emptyDir: {}  # 通常与CSI驱动通过EmptyDir或HostPath共享套接字目录

4.1.2 RBAC权限配置

CSI Provisioner需要访问Kubernetes API以管理PV、PVC等资源，需配置RBAC权限：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: csi-provisioner-sa
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: csi-provisioner-role
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  # 其他必要权限（如events、nodes等）
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: csi-provisioner-binding
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: csi-provisioner-sa
    namespace: kube-system
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: csi-provisioner-role
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

4.2 环境变量与配置参数

4.2.1 核心环境变量

4.2.2 命令行参数

除环境变量外，可通过命令行参数配置（优先级高于环境变量）：

• --csi-address：同CSI_ENDPOINT
• --provisioner：同PROVISIONER_NAME
• --storageclass-whitelist：同STORAGECLASS_WHITELIST
• --retry-interval-start：初始重试间隔（秒），默认1
• --retry-interval-max：最大重试间隔（秒），默认300
• --volume-name-prefix：生成的PV名称前缀，默认pvc

4.3 使用步骤

1. 部署CSI驱动：确保目标存储后端的CSI驱动已部署到Kubernetes集群（如Ceph CSI驱动）

2. 部署CSI Provisioner：使用上述Deployment配置部署CSI Provisioner，确保与CSI驱动共享套接字目录

3. 创建StorageClass：定义StorageClass资源，指定provisioner为PROVISIONER_NAME的值：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: csi-storageclass
provisioner: storage.example.com/csi  # 需与PROVISIONER_NAME一致
parameters:
  storageBackend: "ceph"  # 存储后端参数，根据CSI驱动要求配置
  replicaCount: "3"
reclaimPolicy: Delete  # PV回收策略（Delete/Retain）
allowVolumeExpansion: true  # 允许卷扩容

4. 创建PVC：创建PersistentVolumeClaim，引用上述StorageClass：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: example-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: csi-storageclass  # 引用创建的StorageClass

5. 验证部署：检查PV是否自动创建并与PVC绑定：

kubectl get pv
kubectl get pvc example-pvc

4.4 注意事项

• 确保CSI Provisioner与CSI驱动版本兼容（需同时支持相同的CSI规范版本）
• 配置正确的RBAC权限，避免因权限不足导致操作失败
• StorageClass的parameters需与CSI驱动要求匹配，否则可能导致供应失败
• 对于生产环境，建议部署多个Provisioner副本（通过Deployment的replicas配置）以提高可用性