生产可运维的云原生本地存储系统 HwameiStor 入选 CNCF 全景图

近日，CNCF（云原生计算基金会）[1] 发布了最新版的云原生全景图[2]。「DaoCloud 道客」自主开源的云原生本地存储系统 HwameiStor，被收录在 CNCF 云原生全景图中的 RunTime （运行时）层的 Cloud Native Storage（云原生存储）象限，成为 CNCF 推荐的云原生本地存储项目。

图片节选自云原生全景图：https://landscape.cncf.io

HwameiStor
云原生本地存储系统

云原生时代来临，越来越多业务系统采用云原生架构。作为承载业务稳定运行的核心组件，存储系统面临着新的挑战。首先是易用性方面，传统存储服务部署、运维复杂，且云原生化程度低，无法与主流云原生编排平台整合。其二是性能方面，云原生场景下，传统存储无法满足大量应用访问的需求，导致存储性能成为应用运行效率的瓶颈。其三是高可用方面，已经在生产环境应用的云原生存储系统，需要保障高可靠/高可用性，不能出现单点故障。其四是敏捷性方面，容器是随时可以销毁和生成的，因此容器数据的持久化必不可少，持久卷 PV（Persistent Volume）快速创建、销毁、平滑扩展/收缩以及随 Pod 迁移而快速迁移等能力亟需提升。

HwameiStor 正是具有生产可运维、快速部署、高性能、高可用、低成本等优势特性的 Kubernetes 原生本地存储系统。HwameiStor 将 HDD、SSD 和 NVMe 磁盘形成本地存储资源池进行统一管理，通过标准 CSI 接口，提供分布式的本地数据卷服务，为有状态的云原生应用或组件，提供数据持久化能力，可以替代昂贵的传统存储区域网络 Storage Area Network (SAN)。

HwameiStor 提供了四种类型的本地数据卷：1）基于 LVM 的单副本本地数据卷，可以适配 Kafka、ElasticSearch、Redis 等高可用架构中间件，满足对数据访问的高要求；2）基于 LVM 的双副本的高可用数据卷，可以满足MySQL 等 OLTP 数据库对数据存储高可用、数据访问高性能的要求；3）基于 LVM 的类型可变的本地数据卷，可以将单副本的数据卷转变为双副本的高可用数据卷，满足应用数据随着安全级别提升，随之提升数据卷的可靠性要求；4）基于裸磁盘的数据卷，满足应用直接使用本地磁盘，例如 MinIO、Ceph 等分布式系统。应用可以根据自身需求，通过 CSI 驱动自动化地使用 HwameiStor 的本地卷，快速响应业务系统提出的部署、扩容、迁移等需求，实现基于 K8s 的自动化运维。

HwameiStor 的核心在于自定义资源 CRD 的定义及实现，在 K8s 已有 PersistentVolume (PV) 和 PersistentVolumeClaim (PVC) 对象类之上，Hwameistor 定义了更丰富的对象类，把 PV/PVC 和本地数据盘关联起来，帮助用户获得一致性的使用体验，也便于用户查看 HwameiStor 的系统资源状况。

近期，HwameiStor 发布了几个重大更新。新增数据卷迁移和驱逐的重要功能，保障 HwameiStor 在生产环境中持续正常运行。当 Kubernetes 系统节点 由于各种原因需要进行维护或者下线时，节点上的资源需要先给释放和驱逐，HwameiStor 会自动及时响应这个运维操作，主动将位于该节点上的数据卷副本迁移到其他节点上，一方面保证应用数据不会丢失和损坏，另一方面，被驱逐的应用 Pod 可以很快在其他节点上恢复并访问已有数据，保证了业务的连续性。此外，运维人员也可以主动迁移数据卷，从而平衡系统资源，保证系统平稳运行。同时，在高可用方面，HwameiStor 新增适配了更多种类的操作系统，包括 CentOS、Ubuntu、麒麟、ARM 等操作系统。

接下来，HwameiStor 将主要聚焦以下四个方面。一、可观测性，让运维人员更好地了解系统在过去、现在以及将来发生的事情，使运维工作更便捷轻松。二、数据卷的快照，将任意时间点的数据进行拷贝，提供在线数据备份与恢复，进一步提高数据的安全性和可靠性，提升数据的灾备能力。三、磁盘的生命周期管理，包括健康管理，通过磁盘当前健康数据，及时发现磁盘异常并告警；此外，根据磁盘的历史健康数据，预测磁盘的问题故障，通过提前干预，保证数据的可靠性和可用性。四、HwameiStor Operator，通过 Operator 实现对 HwameiStor 的全生命周期管理和运维，进一步提升系统的易用性。

同时，HwameiStor 是「DaoCloud 道客」新一代云原生操作系统--「云原生应用云平台 DaoCloud Enterprise 5.0 (DCE 5.0)」中的重要存储组件。目前，也有一些客户（例如：银行、汽车等行业客户）已经在其生产环境中使用 HwameiStor 支持中间件的应用。在 GitHub 上， HwameiStor 广受好评，已经收获了 346 颗星星，拥有 13 位常驻的社区贡献者。欢迎广大开发者下载使用、参与讨论和社区贡献。

项目地址：

https://github.com/hwameistor/hwameistor