AzureDisk

​AzureDisk 为 Azure 上面运行的虚拟机提供了弹性块存储服务，它以 VHD 的形式挂载到虚拟机中，并可以在 Kubernetes 容器中使用。AzureDisk 优点是性能高，特别是 Premium Storage 提供了非常好的性能；其缺点是不支持共享，只可以用在单个 Pod 内。
根据配置的不同，Kubernetes 支持的 AzureDisk 可以分为以下几类
Managed Disks: 由 Azure 自动管理磁盘和存储账户
Blob Disks:
Dedicated (默认)：为每个 AzureDisk 创建单独的存储账户，当删除 PVC 的时候删除该存储账户
Shared：AzureDisk 共享 ResourceGroup 内的同一个存储账户，这时删除 PVC 不会删除该存储账户
注意：
AzureDisk 的类型必须跟 VM OS Disk 类型一致，即要么都是 Manged Disks，要么都是 Blob Disks。当两者不一致时，AzureDisk PV 会报无法挂载的错误。
由于 Managed Disks 需要创建和管理存储账户，其创建过程会比 Blob Disks 慢（3 分钟 vs 1-2 分钟）。
但节点最大支持同时挂载 16 个 AzureDisk。
使用 AzureDisk 推荐的版本：
Kubernetes version
Recommended version
1.12
1.12.9 或更高版本
1.13
1.13.6 或更高版本
1.14
1.14.2 或更高版本
>=1.15
>=1.15
使用 aks-engine 部署的 Kubernetes 集群，会自动创建两个 StorageClass，默认为managed-standard（即HDD）：
kubectl get storageclass
NAME                PROVISIONER                AGE
default (default)   kubernetes.io/azure-disk   45d
managed-premium     kubernetes.io/azure-disk   53d
managed-standard    kubernetes.io/azure-disk   53d
AzureDisk 挂载失败
在 AzureDisk 从一个 Pod 迁移到另一 Node 上面的 Pod 时或者同一台 Node 上面使用了多块 AzureDisk 时有可能会碰到这个问题。这是由于 kube-controller-manager 未对 AttachDisk 和 DetachDisk 操作加锁从而引发了竞争问题（kubernetes#60101 acs-engine#2002 ACS#12）。
通过 kube-controller-manager 的日志，可以查看具体的错误原因。常见的错误日志为
Cannot attach data disk 'cdb-dynamic-pvc-92972088-11b9-11e8-888f-000d3a018174' to VM 'kn-edge-0' because the disk is currently being detached or the last detach operation failed. Please wait until the disk is completely detached and then try again or delete/detach the disk explicitly again.
临时性解决方法为
（1）更新所有受影响的虚拟机状态
使用powershell：
$vm = Get-AzureRMVM -ResourceGroupName $rg -Name $vmname
Update-AzureRmVM -ResourceGroupName $rg -VM $vm -verbose -debug
使用 Azure CLI：
# For VM:
az vm update -n <VM_NAME> -g <RESOURCE_GROUP_NAME>
​
# For VMSS:
az vmss update-instances -g <RESOURCE_GROUP_NAME> --name <VMSS_NAME> --instance-id <ID>
（2）重启虚拟机
kubectl cordon NODE
如果 Node 上运行有 StatefulSet，需要手动删除相应的 Pod
kubectl drain NODE
Get-AzureRMVM -ResourceGroupName $rg -Name $vmname | Restart-AzureVM
kubectl uncordon NODE
该问题的修复 #60183 已包含在 v1.10 中。
挂载新的 AzureDisk 后，该 Node 中其他 Pod 已挂载的 AzureDisk 不可用
在 Kubernetes v1.7 中，AzureDisk 默认的缓存策略修改为 ReadWrite，这会导致在同一个 Node 中挂载超过 5 块 AzureDisk 时，已有 AzureDisk 的盘符会随机改变（kubernetes#60344 kubernetes#57444 AKS#201 acs-engine#1918）。比如，当挂载第六块 AzureDisk 后，原来 lun0 磁盘的挂载盘符有可能从 sdc 变成 sdk：
$ tree /dev/disk/azure
...
â””â”€â”€ scsi1
    â”œâ”€â”€ lun0 -> ../../../sdk
    â”œâ”€â”€ lun1 -> ../../../sdj
    â”œâ”€â”€ lun2 -> ../../../sde
    â”œâ”€â”€ lun3 -> ../../../sdf
    â”œâ”€â”€ lun4 -> ../../../sdg
    â”œâ”€â”€ lun5 -> ../../../sdh
    â””â”€â”€ lun6 -> ../../../sdi
这样，原来使用 lun0 磁盘的 Pod 就无法访问 AzureDisk 了
[[email protected] /]# ls /datadisk
ls: reading directory .: Input/output error
临时性解决方法是设置 AzureDisk StorageClass 的 cachingmode: None，如
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: managed-standard
provisioner: kubernetes.io/azure-disk
parameters:
  skuname: Standard_LRS
  kind: Managed
  cachingmode: None
该问题的修复 #60346 将包含在 v1.10 中。
AzureDisk 挂载慢
AzureDisk PVC 的挂载过程一般需要 1 分钟的时间，这些时间主要消耗在 Azure ARM API 的调用上（查询 VM 以及挂载 Disk）。#57432 为 Azure VM 增加了一个缓存，消除了 VM 的查询时间，将整个挂载过程缩短到大约 30 秒。该修复包含在v1.9.2+ 和 v1.10 中。
另外，如果 Node 使用了 Standard_B1s 类型的虚拟机，那么 AzureDisk 的第一次挂载一般会超时，等再次重复时才会挂载成功。这是因为在 Standard_B1s 虚拟机中格式化 AzureDisk 就需要很长时间（如超过 70 秒）。
$ kubectl describe pod <pod-name>
...
Events:
  FirstSeen     LastSeen        Count   From                                    SubObjectPath                           Type            Reason                  Message
  ---------     --------        -----   ----                                    -------------                           --------        ------                  -------
  8m            8m              1       default-scheduler                                                               Normal          Scheduled               Successfully assigned nginx-azuredisk to aks-nodepool1-15012548-0
  7m            7m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0                                               Normal          SuccessfulMountVolume   MountVolume.SetUp succeeded for volume "default-token-mrw8h"
  5m            5m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0                                               Warning         FailedMount             Unable to mount volumes for pod "nginx-azuredisk_default(4eb22bb2-0bb5-11e8-8
d9e-0a58ac1f0a2e)": timeout expired waiting for volumes to attach/mount for pod "default"/"nginx-azuredisk". list of unattached/unmounted volumes=[disk01]
  5m            5m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0                                               Warning         FailedSync              Error syncing pod
  4m            4m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0                                               Normal          SuccessfulMountVolume   MountVolume.SetUp succeeded for volume "pvc-20240841-0bb5-11e8-8d9e-0a58ac1f0
a2e"
  4m            4m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0       spec.containers{nginx-azuredisk}        Normal          Pulling                 pulling image "nginx"
  3m            3m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0       spec.containers{nginx-azuredisk}        Normal          Pulled                  Successfully pulled image "nginx"
  3m            3m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0       spec.containers{nginx-azuredisk}        Normal          Created                 Created container
  2m            2m              1       kubelet, aks-nodepool1-15012548-0       spec.containers{nginx-azuredisk}        Normal          Started                 Started container
Azure German Cloud 无法使用 AzureDisk
Azure German Cloud 仅在 v1.7.9+、v1.8.3+ 以及更新版本中支持（#50673），升级 Kubernetes 版本即可解决。
MountVolume.WaitForAttach failed
MountVolume.WaitForAttach failed for volume "pvc-f1562ecb-3e5f-11e8-ab6b-000d3af9f967" : azureDisk - Wait for attach expect device path as a lun number, instead got: /dev/disk/azure/scsi1/lun1 (strconv.Atoi: parsing "/dev/disk/azure/scsi1/lun1": invalid syntax)
​该问题 仅在 Kubernetes v1.10.0 和 v1.10.1 中存在，将在 v1.10.2 中修复。
在 mountOptions 中设置 uid 和 gid 时失败
默认情况下，Azure 磁盘使用 ext4、xfs filesystem 和 mountOptions，如 uid = x，gid = x 无法在装入时设置。 例如，如果你尝试设置 mountOptions uid = 999，gid = 999，将看到类似于以下内容的错误:
Warning  FailedMount             63s                  kubelet, aks-nodepool1-29460110-0  MountVolume.MountDevice failed for volume "pvc-d783d0e4-85a1-11e9-8a90-369885447933" : azureDisk - mountDevice:FormatAndMount failed with mount failed: exit status 32
Mounting command: systemd-run
Mounting arguments: --description=Kubernetes transient mount for /var/lib/kubelet/plugins/kubernetes.io/azure-disk/mounts/m436970985 --scope -- mount -t xfs -o dir_mode=0777,file_mode=0777,uid=1000,gid=1000,defaults /dev/disk/azure/scsi1/lun2 /var/lib/kubelet/plugins/kubernetes.io/azure-disk/mounts/m436970985
Output: Running scope as unit run-rb21966413ab449b3a242ae9b0fbc9398.scope.
mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on /dev/sde,
       missing codepage or helper program, or other error
可以通过执行以下操作之一来缓解此问题
通过在 fsGroup 中的 runAsUser 和 gid 中设置 uid 来配置 pod 的安全上下文。例如，以下设置会将 pod 设置为 root，使其可供任何文件访问：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: security-context-demo
spec:
  securityContext:
    runAsUser: 0
    fsGroup: 0
备注: 因为 gid 和 uid 默认装载为 root 或0。如果 gid 或 uid 设置为非根（例如1000），则 Kubernetes 将使用 chown 更改该磁盘下的所有目录和文件。此操作可能非常耗时，并且可能会导致装载磁盘的速度非常慢。
使用 initContainers 中的 chown 设置 gid 和 uid。例如：
initContainers:
- name: volume-mount
  image: busybox
  command: ["sh", "-c", "chown -R 100:100 /data"]
  volumeMounts:
  - name: <your data volume>
    mountPath: /data
删除 pod 使用的 Azure 磁盘 PersistentVolumeClaim 时出错
如果尝试删除 pod 使用的 Azure 磁盘 PersistentVolumeClaim，可能会看到错误。例如：
$ kubectl describe pv pvc-d8eebc1d-74d3-11e8-902b-e22b71bb1c06
...
Message:         disk.DisksClient#Delete: Failure responding to request: StatusCode=409 -- Original Error: autorest/azure: Service returned an error. Status=409 Code="OperationNotAllowed" Message="Disk kubernetes-dynamic-pvc-d8eebc1d-74d3-11e8-902b-e22b71bb1c06 is attached to VM /subscriptions/{subs-id}/resourceGroups/MC_markito-aks-pvc_markito-aks-pvc_westus/providers/Microsoft.Compute/virtualMachines/aks-agentpool-25259074-0."
在 Kubernetes 版本1.10 及更高版本中，默认情况下已启用 PersistentVolumeClaim protection 功能以防止此错误。如果你使用的 Kubernetes 版本不能解决此问题，则可以通过在删除 PersistentVolumeClaim 前使用 PersistentVolumeClaim 删除 pod 来缓解此问题。
参考文档
​Known kubernetes issues on Azure​
​Introduction of AzureDisk​
​AzureDisk volume examples​
​High-performance Premium Storage and managed disks for VMs​
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