CSI (Container Storage Interface) 通俗原理解析：K8s 的"万能存储插头"
CSI (Container Storage Interface) 是 Kubernetes (K8s) 和存储厂商之间的一种标准接口协议 。
它的出现，彻底解救了 K8s 开发团队，也解放了存储厂商。
1. 为什么需要 CSI？(历史的痛)
之前的"In-Tree"时代（乱七八糟）
早期的 K8s 为了支持各种存储（AWS EBS, Azure Disk, GCE PD, Ceph, NFS...），把所有这些存储厂商的代码都写到了 K8s 自己的核心代码库里。
这就像买房子：
- K8s 是开发商。
- 存储是家具（床、柜子、马桶）。
- In-Tree 模式 ：开发商把所有品牌的家具（IKEA, 全友, 索菲亚）都直接焊死在房子里。
- 痛点 1：K8s 代码越来越肿，像个巨无霸。
- 痛点 2：如果某个家具厂（比如 AWS）升级了款式，必须等开发商（K8s）发新版本房子才能用。
- 痛点 3：如果家具厂的代码有 Bug，可能会把整个房子弄塌（K8s 核心组件崩溃）。
现在的 CSI 时代（插拔式）
K8s 团队受不了了，制定了 CSI 标准。
- CSI 模式 ：开发商只在大楼里留好标准的三孔插座（接口）。
- 任何家具厂（存储厂商），主要你按标准做一个插头（CSI Driver），就能插进来用。
- 好处：K8s 不用管你是谁，只要你能插进插座就行。存储厂商想怎么升级就怎么升级，不用求 K8s 发版。
2. CSI 是怎么工作的？(存储的三步走)
当你在 K8s 里创建一个使用 PVC (Persistent Volume Claim) 的 Pod 时，CSI Driver 在后台默默做了三件大事。我们可以把它比作 "给电脑接外接硬盘" 的过程。
第一步：Provision (创建/购买硬盘)
- CSI 术语 ：
CreateVolume - 动作：K8s 对 CSI Driver 说："我要一个 100GB 的盘。"
- 实际发生：Driver 调用云厂商 API（比如 AWS），在云端真的买了一块 100GB 的 EBS 硬盘。
- 此时，硬盘有了，但还在仓库里，没连上任何机器。
第二步：Attach (插上硬盘)
- CSI 术语 ：
ControllerPublishVolume - 动作 ：K8s 调度器决定把 Pod 跑在 Node A 上。于是告诉 Driver："把刚才那块盘，插到 Node A 这台机器上。"
- 实际发生：Driver 调用 API，把那块云硬盘"挂载"到 Node A 虚拟机上（就像插上 USB 线）。
- 此时，机器能看到
/dev/xvdb了，但还不能直接写文件。
第三步：Mount (格式化并挂载)
- CSI 术语 ：
NodePublishVolume - 动作：K8s 告诉 Node A 上的 Driver 组件："把这块盘弄好，让 Pod 能用。"
- 实际发生 ：Driver 把
/dev/xvdb格式化（mkfs），然后把它mount到 Pod 对应的目录里。 - 此时，Pod 里的应用终于可以愉快地写数据了。
3. CSI Driver 的架构 (Controller 与 Node)
一个完整的 CSI 插件通常包含两部分，就像总公司 和分公司：
-
Controller Plugin (总公司)
- 位置：随便跑在集群的哪个节点上，通常是单点的（Deployment）。
- 职责：负责宏观调控。比如"去云端买个盘"、"把盘挂给某台机器"。它不需要直接操作具体的硬盘文件。
- 对应上面的一、二步。
-
Node Plugin (分公司)
- 位置 ：必须跑在每一台干活的节点上（DaemonSet）。
- 职责：负责干脏活累活。比如"格式化磁盘"、"执行 mount/umount 命令"。它必须在节点本地操作。
- 对应上面的第三步。
总结
CSI 就是存储界的 USB 标准 。
它让 Kubernetes (操作系统) 和各种各样的存储系统 (U盘、移动硬盘、鼠标) 彻底解耦。
- 运维人员：爽，装个插件就能用各种高端存储。
- 开发人员：爽，不用关心底层是 Ceph 还是 NFS，写好 PVC 就行。
- 存储厂商：爽，再也不用求 K8s 合并代码了。
4. 关键问题：每个存储都要自己开发 CSI 吗？
答案是：是的，而且必须是自己开发。
这就像电器厂商都要自己生产适配"三孔插座"的插头一样。
- AWS 负责开发维护
aws-ebs-csi-driver。 - 阿里云 负责开发维护
alibaba-cloud-csi-driver。 - Alluxio 团队负责开发维护
alluxio-csi。
为什么这样更好？
因为只有厂商自己最懂自家的存储：
- AWS 知道怎么调用 API 最省钱、最快。
- Ceph 知道怎么挂载最稳定。
- K8s 官方 只需要维护一套通用的"辅助工具库"（Sidecar Containers，如
external-provisioner），帮厂商处理一些通用的脏活（比如监听 K8s 事件），厂商只需要专注写核心的存储逻辑（Provision/Mount）就行了。