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Kubernetes Storages: Entendendo o Conceito, Funcionamento e Aplicações


Em um mundo cada vez mais dependente de tecnologia e dados, a gestão eficiente de armazenamento é crucial para o sucesso de qualquer aplicação.

Kubernetes, uma plataforma de orquestração de contêineres de código aberto, revolucionou a forma como os aplicativos são implantados e gerenciados em ambientes de cloud computing. Uma das características mais poderosas do Kubernetes é sua capacidade de gerenciar storages, ou armazenamentos, de maneira eficaz.

Hoje vamos explorar em detalhes o que são Kubernetes Storages, como funcionam, para que servem, os principais comandos utilizados, cenários de uso e práticas a evitar.

Afinal de contas, o que são Kubernetes storages?

Kubernetes Storages são abstrações fornecidas pelo Kubernetes para gerenciar diferentes tipos de armazenamento de dados em um cluster Kubernetes. Essas abstrações permitem que os aplicativos armazenem e recuperem dados de maneira consistente, independentemente da infraestrutura de armazenamento subjacente.

Tipos de Storages

Os storages no Kubernetes são categorizados principalmente em dois tipos: Persistent Volumes (PVs) e Persistent Volume Claims (PVCs).

Persistent Volumes (PVs)

PVs são recursos de armazenamento de baixo nível que representam uma parte específica do armazenamento físico no cluster. Eles são independentes do ciclo de vida dos PODs e podem ser provisionados de forma estática (manualmente por um administrador) ou dinâmica (automaticamente pelo Kubernetes).

Persistent Volume Claims (PVCs)

PVCs são solicitações de armazenamento feitas por PODs. Eles permitem que um usuário especifique o tamanho, o modo de acesso (leitura e/ou escrita) e, opcionalmente, o StorageClass desejado. Uma vez criado, o Kubernetes liga um PVC a um PV disponível que atenda aos requisitos.

Hummm… e como Funciona o Armazenamento no Kubernetes?

Ciclo de Vida

O ciclo de vida de um storage no Kubernetes começa com a criação de um PV, seguido por um PVC que solicita parte desse armazenamento. Uma vez que o PVC e o PV são vinculados, o storage pode ser utilizado por um POD. Quando o POD termina ou o PVC é deletado, o PV pode ser reciclado ou reutilizado, dependendo da política de reutilização definida.

Provisionamento de Storages

O provisionamento de storages no Kubernetes pode ser estático ou dinâmico.

Provisionamento Estático

No provisionamento estático, os PVs são criados manualmente pelo administrador do cluster e então vinculados a PVCs conforme necessário.

Provisionamento Dinâmico

No provisionamento dinâmico, os PVs são criados automaticamente quando um PVC é solicitado. Isso é feito através de StorageClasses, que definem como os PVs são provisionados dinamicamente.

Tá, e para que servem os Kubernetes Storages?

Os storages no Kubernetes são essenciais para garantir a persistência de dados em aplicativos que rodam em contêineres. Eles permitem que os dados sobrevivam após o término dos PODs, possibilitando que aplicativos como bancos de dados e sistemas de arquivos mantenham seus dados seguros e acessíveis.

Principais Comandos Usados

Trabalhar com storages no Kubernetes envolve uma série de comandos do kubectl, a ferramenta de linha de comando do Kubernetes. Aqui estão alguns dos comandos mais comuns:

  • kubectl get pv: Lista todos os Persistent Volumes no cluster.
  • kubectl get pvc: Lista todos os Persistent Volume Claims no cluster.
  • kubectl delete pv [nome_pv]: Deleta um Persistent Volume específico.
  • kubectl delete pvc [nome_pvc]: Deleta um Persistent Volume Claim específico.

Principais Cenários de Uso

O Kubernetes e suas features são extremamente flexíveis, nos ajudando a usar os storage em diversos cenários, como:

  • Bancos de dados: para armazenar dados de maneira persistente e segura;
  • Aplicações stateful: que necessitam manter o estado mesmo após reinicializações;
  • Sistemas de arquivos distribuídos: para armazenar e gerenciar arquivos em um ambiente de cluster.

O que evitar ao usar Storages em Kubernetes

Ao trabalhar com storages no Kubernetes, é importante evitar certas práticas:

  • Subdimensionar PVCs: Alocação insuficiente de espaço pode levar a problemas de armazenamento;
  • Não considerar a política de reutilização: Entender como os PVs são reciclados ou reutilizados é crucial;
  • Ignorar as limitações de StorageClasses: Diferentes StorageClasses têm características e limitações únicas. Sempre fique atento a documentação oficial para garantir que o StorageClass escolhido vai atender a sua necessidade;
  • Não ter política de backup: Por mais que o Kubernetes possua essa feature, ainda existe uma parcela bem grande das pessoas que não gostam de ter serviços statefull em execução dentro do próprio Kubernetes, justamente pela necessidade de ter políticas de backup/restore/retenção que funcionem a parte do Kubernetes! Fique sempre atento a como seus dados serão recuperados em caso de desastres.

Conclusão

Kubernetes storages são uma parte fundamental da orquestração de contêineres, proporcionando flexibilidade, escalabilidade e confiabilidade no gerenciamento de dados. Compreender seus conceitos, funcionamento e melhores práticas é essencial para qualquer profissional que trabalhe com Kubernetes.

A ideia é proporcionar uma visão abrangente sobre Kubernetes storages, cobrindo desde a definição até os cenários de uso e práticas a serem evitadas. Esperamos que estas informações ajudem a compreender melhor como otimizar o uso de storages em suas aplicações Kubernetes.


Qualquer dúvida que você tenha para gerenciar seu cluster de Kubernetes, entrem em contato conosco ❤️ou pelo email [email protected] !

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