什麼是容器原生儲存？

當大多數人聽到“容器”這個詞時，他們往往會想到貨物船上的食物儲存或金屬箱。這也不是想到軟體世界容器的壞方法。容器將軟體程式碼分解為可攜式套件，讓在不同環境中運行應用程式變得更容易。

隨著容器化成為部署和管理應用程式的標準，與容器原則和技術一致的儲存解決方案需求也隨之增加。

進入容器原生儲存，讓組織能夠隨著容器化工作負載的成長，更有效地管理儲存資源。

本文探討容器原生儲存是什麼；其關鍵屬性、優勢和使用案例；頂級容器原生儲存解決方案；以及選擇容器原生儲存的考量。 

什麼是容器原生儲存？

容器原生儲存是指專門針對容器化環境設計和優化的儲存解決方案。

與無狀態應用程式相反，在交易或互動之間保持資料或狀態的應用程式（即那些在交易或互動之間保持資料或狀態的應用程式，如資料庫、訊息佇列或檔案系統），推動了對能夠處理持久性資料的儲存解決方案的需求。

具狀態的應用程式設計用於在長期的虛擬機或實體伺服器上運行，在那裡狀態可以持續下去。根據設計，容器是永久無狀態的，因此較不適合具狀態的應用。

這就是 Kubernetes 等容器調度平台發揮作用之處；它們提供如持久性磁碟區（PV）和狀態集等功能，讓容器擁有持久性儲存和穩定的網路識別碼。

因此，向具狀態應用程式轉變，提高了儲存解決方案的價值，能夠與 Kubernetes 等容器調度平台無縫整合。

容器原生儲存的關鍵特性包括：

• 動態配置：容器原生儲存可依據容器化應用程式的需求，動態配置儲存資源。如此可有效利用資源，並降低手動管理儲存的開銷。
• 與調度平台整合：如前所述，容器原生儲存解決方案可與 Kubernetes 等容器調度平台緊密整合。他們利用這些平台所提供的功能和優勢，例如自動化擴展、高可用性和無縫部署。
• 微服務架構支援：容器原生儲存系統非常適合微服務架構，應用程式由小型獨立服務組成。它讓每個微服務都有自己的儲存裝置，確保隔離和彈性。
• 可攜性和一致性：容器原生儲存解決方案旨在為各種雲端和地端環境提供一致的儲存服務。這提高了容器化應用程式的可攜性，使它們能夠在不同的基礎架構之間無縫運行。

容器原生儲存的優勢

以下是容器原生儲存的主要優勢：

提升擴充性
容器原生儲存可依據容器化應用程式不斷變化的需求，進行儲存的即時配置和交易位置。這支援高效率的擴展，確保儲存資源能夠無縫適應不斷變化的容器化工作負載。

增強效能
容器原生儲存解決方案是專為容器化環境所設計與最佳化。這種專業化可確保儲存服務針對容器化應用程式的特性和需求進行微調，因此與傳統儲存系統相比，效能更高。

高效率的資源利用率
容器原生儲存提供與容器需求緊密一致的儲存服務，將資源開銷降至最低。這種效率可帶來更佳的整體系統效能和回應能力。

有效的資料管理
容器原生儲存通常包含快照和複製等功能，可實現高效率的資料管理。這些功能能夠建立即時的資料副本，這對資料保護、測試和開發流程至關重要。

資料複寫
許多容器原生儲存解決方案提供資料複寫功能，以增強資料耐久性和可用性。這對確保容器內運行的狀態應用程式具有韌性尤其重要。

資料保留
容器原生儲存能確保資料在個別容器的使用壽命之外持續存在。容器更換或擴充時，底層儲存基礎架構可確保資料保持完整，讓狀態應用程式維持一致性。

彈性與可攜性
容器原生儲存解決方案通常為不同雲端供應商或就地部署環境提供彈性。這種彈性對於採用多重雲端或混合雲端策略的組織而言非常寶貴，因此能夠將容器化工作負載無縫地跨不同基礎架構搬移。

容器原生儲存的使用案例

除了已經提到的具狀態應用程式外，以下是容器原生儲存可證明有助益的其他一些關鍵使用案例：

資料庫
執行容器化資料庫的組織，如 MongoDB、MySQL 或 PostgreSQL，可以從容器原生儲存中獲益。這些資料庫通常需要資料檔案的持久性儲存，而容器原生儲存可確保資料保留，即使資料庫容器重新部署或移至不同的主機。如此一來，在容器化環境中管理及擴展資料庫工作負載變得更加容易。

大數據工作負載
Apache Hadoop 或 Apache Spark 等大數據應用程式通常處理需要高效儲存和處理的大量資料集。容器原生儲存解決方案讓這些應用程式擁有可擴充的持久性儲存，能與容器化工作負載一起輕鬆管理與調度。如此可簡化大數據叢集的部署與擴展。

微服務架構
採用 微服務 基礎架構的組織，通常會部署許多容器化服務，需要溝通和分享資料。容器原生儲存提供整合的儲存解決方案，可跨多項微服務共享，促進容器之間的資料共享和通訊。在微服務需要存取共享組態資料或共享資料集的情況下，這一點尤其重要。

高效能運算
在容器內執行 高效能運算 （HPC）工作負載的科學與研究機構，需要快速可靠的儲存解決方案。容器原生儲存可用於為 HPC 應用程式提供高傳輸量、低延遲的儲存，確保儲存基礎架構能夠跟上容器化工作負載的運算需求。

多雲和混合雲部署
採用多雲或混合雲策略的組織，可以利用容器原生儲存，確保在不同雲端供應商或就地部署環境中提供一致的儲存。這種可攜性讓容器能在不同的基礎架構環境之間無縫移動，而不必擔心資料不一致或儲存相容性問題。

頂尖容器原生儲存解決方案

以下是最常用的容器原生儲存解決方案：

Kubernetes 與 Rook
雲端原生運算基金會的 Rook 專案為 Kubernetes 叢集提供容器原生儲存。Rook 支援各種儲存後端，包括 Ceph、EdgeFS 和 NFS，使組織能夠根據其特定需求選擇合適的儲存解決方案。

OpenShift 容器儲存
OpenShift 容器儲存 是一種專為 Red Hat OpenShift 叢集提供容器原生儲存的解決方案。它與 Kubernetes 整合，並提供動態配置、快照和加密等功能，因此適合各種容器化工作負載。

Pure Storage 推出的 Portworx
Portworx® 是一種容器原生儲存平台，可為容器化應用程式提供資料服務。其設計旨在與 Kubernetes 等容器調度員無縫協作，並供組織使用，以持久性儲存需求來管理和擴展具狀態的應用程式。

選擇容器原生儲存的考量

選擇正確的容器原生儲存解決方案，對於容器化應用程式的成功至關重要。以下是評估您的選擇時需要考量的關鍵因素：

與容器調度平台相容
確保容器原生儲存解決方案與您使用的容器調度平台相容，例如 Kubernetes、Docker Swarm 或 OpenShift。儲存解決方案應與調度平台的儲存管理功能無縫整合，並為容器化環境提供原生支援。

可擴充性
評估儲存解決方案的可擴充性，以適應容器化應用程式不斷成長的需求。考慮諸如動態配置儲存、處理大量容器、水平擴展以滿足增加的儲存需求等因素。解決方案應可支援應用程式和工作負載的可擴充性需求。

效能
評估容器原生儲存解決方案的效能特性，包括讀取和寫入速度、延遲和 IOPS。考慮該解決方案是否提供快取、負載平衡和優化等功能，以用於資料庫或大數據處理等特定儲存工作負載。

資料管理功能
尋找基本的資料管理功能，例如快照、備份和復原功能。這些功能對於確保資料完整性、促進災害復原，以及維持遵循資料保護法規至關重要。健全的儲存解決方案應提供資料一致性與耐久性的機制。

儲存配置與自動化
評估在您的容器化環境中，儲存解決方案的配置與自動化有多容易。動態配置和自動化功能有助於管理容器儲存資源的靈活性和效率。該解決方案應支援基於應用程式需求的儲存設備配置，並與容器調度工具整合，以實現無縫自動化。

為具狀態應用程式提供持久性儲存支援
考量對持久性儲存的支援，以及儲存解決方案如何有效處理具狀態應用程式的需求。檢查解決方案是否提供儲存等級、動態磁碟區配置，以及容器重新啟動間的資料持久性等功能。它應該允許資料庫等具狀態的應用程式可靠地儲存和擷取資料。

多雲與混合雲相容性
評估容器原生儲存解決方案是否支援多雲或混合雲部署。這對有不同基礎架構需求的組織而言非常重要。能夠在不同的雲端環境中無縫移動容器和相關儲存設備，可提高靈活性並避免供應商鎖定。

安全性及合規性
確保儲存解決方案符合與貴組織相關的安全性和合規性標準。尋找靜態加密、存取控制，以及與身分和存取管理系統整合等功能。遵守 GDPR 或 HIPAA 等產業法規，對於資料保護和治理至關重要。

社群和供應商支援
考慮容器原生儲存解決方案的社群支援與廠商支援程度。強大的社群和供應商支援有助於儲存解決方案的持續開發、維護和故障排除。這項支援對於解決問題，並持續更新新功能和增強功能至關重要。

成本
評估容器原生儲存解決方案的總擁有成本，並考量授權費用、硬體需求和持續營運成本。考慮解決方案是否符合您的預算限制，並為其所提供的功能和可擴充性提供價值。

為何選擇 Pure 作為容器原生儲存

資料儲存世界不斷演進，唯一能跟上腳步的方法，就是採用 專為創新與永續性所設計的資料儲存基礎架構。

Pure Storage 的 Portworx 是完全整合的解決方案，適用於持久性儲存、資料保護、災害復原、資料安全性、跨雲端和資料搬移，以及 Kubernetes 上運行的應用程式的自動化容量管理。

Portworx 具有多種功能與能力，包括：

• Portworx Enterprise：雲原生、軟體定義的 Kubernetes 儲存解決方案
• Portworx 備份：具備 Kubernetes 感知功能的資料保護套件
• Portworx Data Services：資料庫平台即服務（DBPaaS），用於自助部署常見的現代化資料服務