結合Docker與K8s外掛，Pure讓儲存陣列化身容器儲存服務

隨著越來越多企業開始採用容器化的應用程式、甚至是微服務，該如何在這樣的環境之下，搭配持續性儲存（Persistent Storage），已成為IT基礎架構管理面臨的挑戰之一，容器若要存取既有儲存設備的Volume，除了透過容器環境內建的儲存Volume外掛程式，像是Docker Volume Plugin，以及Kubernetes Persistent Volumes，幾家主要的企業級儲存廠商，也紛紛推出解決方案來因應這方面的需求。

例如，以全快閃儲存陣列起家的廠商Pure Storage，在2018年6月召開的Accelerate全球用戶大會上，發表可提供容器儲存即服務（Container Storage-as-a-Service）的工具，稱為Pure Service Orchestrator（PSO），採用該公司儲存陣列的企業可運用PSO來建立相關的環境，促使在企業內部管理的IT基礎架構，也能具備與外部公有雲服務類似的資源使用彈性，並且支援基於容器、微服務架構的應用程式。

上圖的參考架構，是Pure Storage儲存陣列與Kubernetes叢集系統的整合應用示範。
Kubernetes的部分，包含了8個節點的叢集，其中有2個是主節點（Master node），而etcd的鍵值（key-value）儲存庫執行在3個節點上，負責管理整個叢集，而在Pod內執行的應用程式與主節點、etcd系統之間，是透過API來溝通。
至於Pure Storage產品的部分，負責提供持續性儲存Volume（Persistent Storage Volumes，PV）。若要從Pure Storage FlashArray中，宣告部分儲存區作為區塊儲存空間，以及從FlashBlade來掛載NFS，可透過Pure Service Orchestrator，也就是Pure Storage的Kubernetes外掛程式來促成。

在運作上，PSO整合了Docker、Kubernetes等多種容器應用平臺──透過Pure Storage開發的Docker Volume Plugin，以及Kubernetes FlexDriver等兩套軟體，從而提供支援容器化環境的持續性儲存環境。

在底層的Pure Storage儲存陣列與上層的容器化應用程式之間，Pure Service Orchestrator扮演控制虛擬層（control plane virtualization layer）的角色，可將儲存設備的耗用轉化為儲存服務的耗用，而且，這裡整合了Kubernetes這類容器調度指揮框架，能為容器化應用程式提供持續性儲存的支援。
有了Pure Service Orchestrator的中介處理，開發人員可以更容易在企業內部環境，搭建微服務化的應用程式、平臺即服務，以及支援持續整合／持續交付（CI/CD）的應用程式發布。

同時，PSO對於此種儲存環境的產生，也提供了可自動執行、便於隨時擴展規模的方式，而為打算使用容器環境的軟體開發人員，帶來類似使用雲端服務的操作體驗。基於這樣的動態建立儲存架構，用戶不僅可橫跨多臺儲存陣列系統來擴張所需的儲存資源，也能支援變化落差極大的容器化應用環境，例如，臨時因應快速擴展至數千臺容器規模的執行需求。

一般而言，我們當然可以單靠儲存設備的外掛程式，來支援Kubernetes環境的運用（左圖），不過，若要因應容器對於區塊儲存與檔案儲存的使用需求，並考量容器規模可能達到數以千計、多個Pods的規模，以及動態的儲存區建立與擴充，Pure Storage認為，透過 Pure Service Orchestrator可提供容器即服務（container-as-a-service）的環境──亦即將Pure Storage儲存陣列作為後端，提供開發者所發布的Persistent Volume（PV），以及Persistent Volume Claim（PVC）。
在這樣的架構下，只需顯露出區塊儲存的儲存類別（StorageClass），當中將使用FlashArray；以及另一個基於檔案的儲存類別pure-file，當中將以FlashBlade作為後端供應者。之後，即可以此提供具有Read-Write-Many（RWX）或Read-Write-Once（RWO）屬性的持續性儲存。

在儲存系統的搭配上，PSO可跨越Pure Storage兩大產品線共同使用，能搭配多臺FlashArray、FlashBlade，或是混合兩者的架構；在儲存服務的供應上，PSO所建立的環境，可支援檔案儲存與區塊儲存等兩大類型。而且，用戶對於儲存服務當中的每一臺儲存系統，也能套用不同的組態，而獲得使用上的彈性。

上圖呈現了Kubernetes與Pure Service Orchestrator、Pure Storage儲存陣列之間的互動關係，Kubernetes提出建立Persistent Volume的請求，Pure Service Orchestrator會將這樣的請求轉換為建立儲存區的API，再傳至Fleet Provisioner──在此可匯聚多種現行狀態資料，像是效能、容量、運作正常度，也能根據不同標籤來進行撿選過濾。
而Fleet Provisioner又能連接多個「後端」，對應底層的Pure Storage儲存陣列設備，並以REST API相互溝通。舉例來說，如果現行使用的儲存陣列容量不足，需要到另一臺比較有餘裕的儲存陣列，建立儲存區，我們就可以從這裡新設置儲存Volume。

若要在PSO的架構下，調整儲存服務的規模，開發人員只需透過單一指令，就能根據他們容器化環境的成長需求，執行小型的擴充。

上面3張畫面示範了Pure Service Orchestrator建立容器持續儲存的指令輸入，以及從Pure Storage儲存陣列管理主控臺呈現的儲存區狀態。

若要在OpenShift Container Platform這套容器即服務平臺上，整合Pure Storage儲存陣列來提供持續性儲存空間，像是橫掛多個OpenShift叢集節點的本地Docker容器儲存，以及運用NFS檔案儲存來放置內部使用的容器映像，同時，又要能夠支援動態調度指揮的機制，我們可以透過Pure Service Orchestrator來進行。

關於OpenShift Container Platform與Pure Service Orchestrator、FlashArray的整合應用，Pure Storage公布示範的操作影片，第一步是在OpenShift環境，安裝Pure Storage提供的Kubernetes外掛程式。當中，會需要搭配對應JSON的組態描述檔案，以便在FlashArray或是FlashBlade建立持續性儲存，之後即可依照安裝指令稿（installation script）來建立OpenShift元件。

完成前面的OpenShift Container Platform的外掛程式部署作業，接著，OpenShift的使用者就能運用FlashArray或FlashBlade建立的持續性儲存，來建置各種應用程式。
而上面的螢幕截圖，主要呈現的部分，是使用者透過OpenShift的網頁介面，只需幾個簡單的滑鼠點選操作，輸入MongoDB這套應用程式的組態，即可馬上透過容器的自動產生與配置，建置一套NoSQL資料庫環境，而底層用的儲存正是坐落於FlashArray的持續性儲存。

除了針對Docker、Kunernetes、OpenShift等容器化環境的整合支援，Pure Storage先前也已陸續推出兩種自動化儲存供應與整合的解決方案，像是基於企業伺服器虛擬化所發展出來的軟體定義IT架構──VMware SDDC，以及常見的自動化組態配置與調度指揮軟體生態，像是Ansible、Puppet、PowerShell等。

產品資訊

Pure Service Orchestrator
●原廠：Pure Storage(02)8729-2111
●建議售價：免費
●基本軟體元件：Kubernetes FlexVolume Driver、Docker Volume Plugin
●搭配儲存系統：FlashArray、FlashBlade
●支援作業系統：CentOS 7、RHEL7、Ubuntu 16.04 LTS
●搭配軟體需求：Kubernetes、Docker、Helm
●支援容器環境：Docker、Swarm、Mesos

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】