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Hwameistor Thin Provision 使用指南

1. 概述​

Hwameistor 现在支持 Thin Provision（精简配置）功能，基于 LVM 的 thin 特性实现。与传统的 thick（厚置备）方式相比，thin 模式可以更高效地利用存储空间，并支持快速创建快照和克隆。

2. 适用场景​

推荐在以下情况下使用 thin 特性：

  • 需要频繁创建快照或克隆卷
  • 存储空间有限，需要超分配置（over-provisioning）
  • 应用场景对存储性能要求不是极端苛刻
  • 单副本场景（当前版本暂不支持 thin 多副本）

不推荐在以下情况使用 thin 特性：

  • 对性能要求极高的场景（thin 有一定性能开销）
  • 需要多副本高可用的场景（当前版本限制）

3. 快速开始​

3.1 创建 ThinPoolClaim​

首先需要创建 ThinPoolClaim：

apiVersion: hwameistor.io/v1alpha1
kind: ThinPoolClaim
metadata:
  name: example-thinpool
spec:
  nodeName: node1  # 指定节点
  description:
    poolName: LocalStorage_PoolHDD  # 指定Thin Pool将在哪个存储池中创建精简池，可选：LocalStorage_PoolHDD, LocalStorage_PoolSSD, LocalStorage_PoolNVMe
    capacity: 100  # ThinPool 容量，单位GiB
    overProvisionRatio: "1.0"  # 超分比例, 默认且最小为1.0。例：如果OverProvisionRatio为"3.0"，capacity为100GiB，则该池可以超额配置300GiB
    poolMetadataSize: 1  # 元数据池大小，单位GiB。默认为1G。可以应对大多数场景

3.2 创建 Thin Storageclass​

allowVolumeExpansion: true
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: hwameistor-storage-lvm-thin-hdd
parameters:
  convertible: "false"
  csi.storage.k8s.io/fstype: ext4
  poolClass: HDD
  poolType: REGULAR
  # 当前仅支持"1"
  replicaNumber: "1"
  striped: "true"
  # 用于指定该sc创建thin pvc
  thin: "true"
  volumeKind: LVM
provisioner: lvm.hwameistor.io
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

4. 使用示例​

4.1 PVC使用​

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc
spec:
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi
  storageClassName: hwameistor-storage-lvm-thin-hdd
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.31.1
    command:
      - sleep
      - "360000000"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: temp-pvc
      mountPath: /mnt/temp-fs
  volumes:
  - name: temp-pvc
    persistentVolumeClaim:
      claimName: test-pvc
  terminationGracePeriodSeconds: 10

4.2 快照​

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: my-snapshot
spec:
  volumeSnapshotClassName: hwameistor-storage-lvm-snapshot
  source:
    persistentVolumeClaimName: test-pvc

4.3 以快照创建pvc​

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc2
spec:
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi
  storageClassName: hwameistor-storage-lvm-thin-hdd
  dataSource:
    name: my-snapshot
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod2
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.31.1
    command:
      - sleep
      - "360000000"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: temp-pvc
      mountPath: /mnt/temp-fs
  volumes:
  - name: temp-pvc
    persistentVolumeClaim:
      claimName: test-pvc2

4.4 克隆操作​

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: cloned-pvc
spec:
  storageClassName: hwameistor-storage-lvm-thin-hdd
  dataSource:
    name: test-pvc
    kind: PersistentVolumeClaim
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cloned-pod
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.31.1
    command:
      - sleep
      - "360000000"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: temp-pvc
      mountPath: /mnt/temp-fs
  volumes:
  - name: temp-pvc
    persistentVolumeClaim:
      claimName: cloned-pvc
  terminationGracePeriodSeconds: 10

5. 监控与管理​

5.1 查看 Thin Pool 状态​

kubectl get localstoragenodes node-name -o yaml

关注以下字段：

  • status.pools.<pool-name>.thinPool: 包含 thin pool 的详细信息
  • status.pools.<pool-name>.thinPoolExtendRecords: 记录了 thin pool 的扩展记录

5.2 扩展 Thin Pool​

当 thin pool 使用率接近上限时，可以再次创建 ThinPoolClaim 来扩展，其中 spec.description.capacity、spec.description.poolMetadataSize 字段均允许改为更大的值，而spec.description.overProvisionRatio允许根据需求自由调整

6. 注意事项​

  1. 超分风险：虽然 thin 支持超分配置，但实际使用量超过物理容量会导致严重问题，因此请务必密切监控 thin pool 的使用情况，关注status.pools.<pool-name>.thinPool中dataPercent、metadataPercent，避免写满
  2. 性能影响：thin 卷有一定性能开销，对性能敏感的应用需谨慎评估
  3. 版本兼容：thin 和 thick 卷不能相互转换
  4. 多副本限制：当前版本仅支持单副本 thin 卷

7. 故障处理​

如果 thin pool 接近写满：

  1. 立即停止创建新的 thin 卷
  2. 删除不必要的快照和克隆卷
  3. 扩展 thin pool 容量
  4. 如果已经写满，请参考LVM使用文档修复