「开源」一款致力于为云原生数据库提供高性能、免运维的存储系统

科技 07-20 来源：一飞开源

一飞开源，介绍创意、新奇、有趣、实用的免费开源应用、系统、软件、硬件及技术，一个探索、发现、分享、使用与互动交流的开源技术社区平台。致力于打造活力开源社区，共建开源新生态！

一、开源项目简介

Carina 是一款基于 Kubernetes CSI 标准实现的存储插件，用户可以使用标准的 storageClass/PVC/PV 原语申请 Carina 提供的存储介质；Carina包含三个主要组件：carina-scheduler、carin-controller以及carina-node，全部以容器化形式运行在Kubernetes中，并且占用极少的资源。Carina是为数据库而生的本地存储方案，编排管理本地磁盘并根据磁盘类型构建多种资源池，为数据库等应用提供极致性能的本地存储。

Carina致力于为云原生数据库提供高性能、免运维的存储系统，并成为云原生时代数据库存储领域的DBA专家！

二、开源协议

使用Apache-2.0开源协议

三、界面展示

总体架构

如上图架构所示，carina 能够自动发现本地裸盘，并根据其磁盘特性划分为 hdd 磁盘卷组及 ssd 磁盘卷组等，针对于本地数据高可用，carina 推出了基于 bcache 的磁盘缓存功能以及自动组建 RAID 功能.

carina-node 是运行在每个节点上的 agent 服务，利用 lvm 技术管理本地磁盘，按照类别将本地磁盘划分到不同的 VG 中，并从中划分 LV 提供给 Pod 使用.
carina-scheduler 是 Kubernetes 的调度插件，负责基于申请的 PV 大小、节点剩余磁盘空间大小，节点负载使用情况进行合理的调度。默认提供了 spreadout 及 binpack 两种调度策略.
carina-controller 是 carina 的控制平面，监听 PVC 等资源，维护 PVC、LV 之间的关系

四、功能概述

功能列表

磁盘管理
设备注册
基于文件系统使用
基于块设备使用
pvc扩容
基于容量的调度
卷拓扑
磁盘缓存使用
raid管理
容灾转移
磁盘限速
指标监控
API

常见存储方案对比

	NFS/NAS	SAN	Ceph	Carina
设计场景	通用存储场景	高性能块设备	追求扩展性的通用存储场景	为云数据库而生的高性能块存储
文件存储	支持	支持	支持	支持
块存储	不支持	视驱动程序而定	支持	支持
文件系统	不支持格式化	视驱动程序而定	支持ext4/xfs等	支持ext4/xfs等
宽带	差/中等	中等	高	高
IOPS	差/中等	高	中等	高
延迟	差/中等	低	差	低
CSI支持	支持	支持	支持	支持
快照	不支持	视驱动程序而定	支持	待支持
克隆	不支持	视驱动程序而定	支持	待支持
配额	不支持	支持	支持	支持
扩容	支持	支持	支持	支持
数据高可用	依赖RAID或NAS设备	支持	支持	依赖RAID
可维护性		不同的SAN设备需要不同的驱动程序，管理成本高	架构复杂，需要专人维护	高
成本	NFS服务器或NAS设备，成本高	SAN设备，客户端配置HBA卡，成本高	专用存储集群，客户端需配置存储网卡，成本高	K8s集群中剩余的本地磁盘，成本低
其他特性	容器迁移后数据跟随	容器迁移后数据跟随	支持对象存储，容器迁移后数据跟随	* 支持binpack/spreadout等调度策略 * 针对有状态容器，支持原地重启、重建 * 容器迁移后，数据不能跟随，需要应用层面实现数据恢复

五、技术选型

支持环境

Kubernetes：(CSI_VERSION=1.3.0)
Node OS：Linux
Filesystems：ext4，xfs
如果kubelet以容器化方式运行，需要挂载主机/dev目录
集群每个节点存在1..N块裸盘，支持SSD和HDD磁盘（可使用命令lsblk --output NAME,ROTA查看磁盘类型，ROTA=1为HDD磁盘 ROTA=0为SSD磁盘）
节点单块裸盘容量需要大于10G
如果服务器不支持bcache内核模块，参考FAQ，修改部署yaml

快速开始

快速部署

使用shell

该部署方式，部署的镜像TAG为latest，如果要部署指定版本carina需要更改镜像地址

$ cd deploy/kubernetes
# 安装，默认安装在kube-system
$ ./deploy.sh

# 卸载
$ ./deploy.sh uninstall

使用helm3

支持安装指定版本carina

helm repo add carina-csi-driver https://carina-io.github.io

helm search repo -l carina-csi-driver

helm install carina-csi-driver carina-csi-driver/carina-csi-driver --namespace kube-system --version v0.10.0