2021 年 10 月 11 日，博雲正式開源 Carina 本地存儲方案，Carina 基於 Kubernetes 及 LVM 實現，提供了數據庫與中間件等有狀態應用在 Kubernetes 中運行所必須的高性能的本地存儲能力，極大減少了存儲系統的運維壓力。今年 9 月，Carina 還以首批成員身份加入了由中國信通院發起的可信開源社區共同體，並獲得可信開源項目成員證書。
Carina 最大的特點是高性能和免運維，為中間件、數據庫等有狀態服務提供了匹配本地磁盤的高 IOPS 和極低延遲的性能指標，同時易安裝、自運維能力又極大的減輕了存儲系統的運維壓力。另外，Carina 還提供了本地磁盤管理能力、PV 高級調度能力、PV 自動分層技術、卷拓撲能力、自動 failover 能力、動態 IO 限速、監控告警、多種存儲供給能力等高級功能。
目前， Carina 項目代碼已在 Github 上開源，項目地址為：https://github.com/carina-io/carina。歡迎廣大技術開發者和愛好者前去試用。
01 功能亮點
-
靈活高效的供給高 IOPS、低延遲的存儲
-
免運維，自動管理本地磁盤、自動組建 RAID
-
多種調度策略可配
-
支持帶寬 IOPS 限速
-
支持 PV 數據自動分層
-
支持 PV 自動擴容
-
支持 RAID 管理能力
-
支持容災轉移能力
-
提供塊和文件的訪問方式
02 Why Carina？
-
Kubernetes 原生支持
完全兼容的 Kubernetes API ，無需額外開發，依賴組件很少且均為通用開源組件。
-
本地磁盤管理
自動管理本地磁盤，提供 RAID 組建、數據分層、磁盤限速等高級功能。
-
設備注冊
將本地磁盤注冊為 Kubernetes 設備，參與容器調度評分。
-
容災轉移
支持在節點刪除，將存儲卷在其他節點重建。
-
文件和塊存儲
同時支持為容器提供文件存儲和塊存儲，以及在線擴容。
03 How it works
雲端是標准 Kubernetes 集群，可以使用任何 CSI 存儲插件，比如 Ceph-CSI。在集群中運行 carina-controller carina-scheduler 在每個節點運行 carina-node。
Carina 主要有三部分組成，分別是 carina-controller、carina-scheduler 和 carina-node，其架構圖如下所示：
-
如上圖架構所示，Carina 能夠自動發現本地裸盤，並根據其磁盤特性划分為 hdd 磁盤卷組及 ssd 磁盤卷組等，針對於本地數據高可用，Carina 推出了基於 bcache 的磁盤緩存功能以及自動組件 RAID 功能；
-
Carina-node 是運行在每個節點上的 agent 服務，利用 lvm 技術管理本地磁盤，按照類別將本地磁盤划分到不同的 VG 卷組，並從中划分 LV 提供給 POD 使用；
-
Carina-scheduler 是 kubernetes 的調度插件，負責基於申請的 PV 大小，節點剩余磁盤空間大小，節點負載使用情況進行合理的調度。默認提供了 spreadout 及 binpack 兩種調度策略；
-
Carina-controller 是 Carina 的控制平面，監聽 PVC 等資源，維護 PVC，LV 之間的關系。
04 Carina VS Ceph-CSI / NFS-CSI
Carina 不同於 Ceph-CSI，NFS-CSI 等 Kubernetes 網絡存儲插件。這些插件為網絡存儲插件，解決了應用在 Kubernetes 場景下數據跟隨的問題，而 Carina 解決的是在數據庫和中間件場景下對掛載設備高性能讀寫的問題。
05 Carina 應用場景
-
場景一：數據庫 Redis、Mysql
Redis 作為高性能的內存型數據庫緩存服務，同樣有數據落盤的需求，而使用網絡存儲往往有比較大延遲，在使用 Carina 情況下，能夠提供和讀寫本地磁盤一致的性能。Redis 主從模式其本身已經解決了數據多地備份的問題，Carina 並不會提供更多冗余的數據備份，節省了磁盤空間。Mysql 作為嚴重依賴存儲的數據庫服務，使用 Carina 提供的存儲卷使 Mysql 在雲上運行可以獲得更接近在物理機上運行的性能。
-
場景二：消息服務 rocketmq、activemq
大多數消息中間件都是基於內存的，為了維持消息不丟失，消息中間件還是有落盤的需求，比如對於需要 ACK 應答的消息中間件，若是消息非常多，消息服務一般會選擇將時間較久的消息落盤，對於消息中間件來說對磁盤性能要求可謂極高，Carina 恰恰提供了等同於本地磁盤的讀寫性能，且對於消息中間件並未有多副本存儲需求，因此 Carina 也避免了存儲多副本帶來的性能消耗.
-
場景三：普通應用 POD
Carina 的部署、運維、使用極其簡易，可以被當做一般項目的本地存儲使用，相當於 hostpath 。與 hostpath 不同的是 hostpath 要求在宿主機建立相關存儲目錄。Carina 則完全不用關心節點機器，直接創建原生 pvc 即可。
06 Join Us
Github：https://github.com/carina-io/carina
官方網站: http://www.opencarina.io
官方郵箱：carina@beyondcent.com
微信群：掃碼加入微信交流群👇
(入群暗號：carina)