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Theory, Analysis
Container Storage Interface (CSI)

Container Storage Interface (CSI)

Container Storage 설정시 이용되는 Container Storage Interface (CSI)를 분석한다.

1. Container Storage Interface (CSI)

[Figure 1] CSI

[Figure 1] CSI

Container Storage Interface (CSI)는 Kubernetes, Mesos같은 Container Orchestration System (CO)와 Storage를 제어하는 Plugin (Storage Controller) 사이의 Interface를 의미한다. [Figure 1]은 CSI를 나타내고 있다. CSI는 다음과 같이 3가지를 정의한다.

  • Storage를 제어하는 Plugin
  • Storage(Volume)의 Life Cycle
  • CO와 Plugin 사이의 Interface

1.1. Plugin

Plugin은 CO의 명령에 따라서 Storage를 제어하는 Storage Controller를 의미한다. Plugin은 Controller Plugin과 Node Plugin으로 구분된다. Controller Plugin은 어느 Node에서 동작해도 관계없는 Plugin을 의미한다. Storage 중앙 관리 기능은 Controller Plugin이 수행한다. Node Plugin은 Container가 동작하는 모든 Node에서 동작하는 Plugin을 의미한다. 특정 Node를 제어하는 역할은 Node Plugin이 수행한다.

CSI에서 Controller Plugin과 Node Plugin의 구성 및 배치는 비교적 자유롭게 열어두었다. CSI는 Controller Plugin과 Node Plugin을 구분하였지만, 하나의 Program으로 구성될수도 있다고 정의하고 있다. 심지어 Controller Plugin이 존재하지 않고 Node Plugin으로만 구성할 수 있다고 정의하고 있다. CSI는 Plugin의 Life Cycle은 정의하지 않는다.

1.2. Volume(Storage) Lifecycle

[Figure 2] CSI Volume Lifecycle

[Figure 2] CSI Volume Lifecycle

CSI는 Storage의 Lifecycle을 정의하고 있다. CSI에서는 Storage Lifecycle이란 단어 대신 Volume Lifecycle이란 단어를 이용하고 있다. CSI는 하나의 Volume Lifecycle만을 정의하지 않고 다수의 Life Cycle을 정의하고 있는데, 다양한 Storage의 특성 및 구성 환경을 충족시키기 위해서이다. [Figure 2]는 CSI에서 정의하는 Volume Lifecycle중 가장 긴 Lifecycle을 나타내고 있다. CO는 Controller Plugin으로 부터 얻은 Capability 정보 (ControllerGetCapabilities)와 Node Plugin으로 부터 얻은 Capability 정보(NodeGetCapabilities)를 통해서 Volume Lifecycle을 결정한다.

1.3. Interface

CSI는 정의한 Plugin과 Volume Lifecycle을 바탕으로 CO와 Plugin 사이의 Interface를 정의한다. Inteface는 gRPC를 기반으로 구성되어 있다. Interface는 Identity Service, Controller Service, Node Service로 구분되어 있다. Identity Service는 Controller Plugin과 Node Plugin이 공통으로 이용하는 Interface이다. Controller Service는 Controller Plugin이 이용하는 Interface이고, Node Service는 Node Plugin이 이용하는 Interface이다. Interface 목차는 다음과 같다.

  • Identity Service

    • GetPluginInfo
    • GetPluginCapabilities
    • Probe

  • Controller Service

    • CreateVolume
    • DeleteVolume
    • ControllerPublishVolume
    • ControllerUnpublishVolume
    • ValidateVolumeCapabilities
    • ListVolumes
    • GetCapacity
    • ControllerGetCapabilities
    • CreateSnapshot
    • DeleteSnapshot
    • ListSnapshots
    • ControllerExpandVolume

  • Node Service

    • NodeStageVolume
    • NodeUnstageVolume
    • NodePublishVolume
    • NodeUnpublishVolume
    • NodeGetVolumeStats
    • NodeExpandVolume
    • NodeGetCapabilities
    • NodeGetInfo

각 Interface는 Request/Response를 정의하는 형태로 구성되어 있다. CSI는 Error Code 및 Sercet 규칙도 정의하고 있다. Interface는 Storage를 제어하는 Interface와 Plugin 정보를 얻는 Inteface로 분류할 수 있다. Storage를 제어하는 Interface만 본다면 Controller Service는 Volume LifeCycle의 앞부분과 뒷부분에 해당하는 CreateVolume/DeleteVolume, ControllerPublishVolume/ControllerUnpublishVolume 및 Storage, Snapshot 관련 요청의 Interface를 정의하고 있다. Node Service는 Volume LifeCycle의 중간부분에 해당하는 NodeStageVolume/NodeUnstageVolume, NodePublishVolume/NodeUnpublishVolume 관련 요청의 Interface를 정의하고 있다.

CSI의 Plugin과 Volume Lifecycle이 다양한 형태로 존재하는 만큼 CO는 Plugin의 정보와 Volume Lifecycle 정보를 Plugin으로부터 얻어와야 한다. CO는 Plugin 정보를 얻는 Inteface를 통해서 Plugin이 제공하는 Interface 목차 및 Volume Lifecycle을 파악하고, 파악한 정보를 바탕으로 Storage를 제어한다. GetPluginCapabilities는 해당 Plugin이 Controller Service Interface를 제공하는지 알려준다. ControllerGetCapabilities는 해당 Plugin이 제공하는 Controller Service Interface 목차를 알려준다. NodeGetCapabilities는 해당 Plugin이 제공하는 Node Service Interface 목차를 알려준다. CO는 ControllerGetCapabilities와 NodeGetCapabilities를 통해서 얻은 정보를 통해서 Volume의 Lifecycle을 파악하고 제어하게 된다.

2. 참조

Container Runtime Interface (CRI)CORS (Cross-Origin Resource Sharing)