gke-storage

GKE ストレージ

ルーティングに関する注意: Cloud Storage FUSE（gcsfuse）マウントまたは GKE gcsfuse.csi.storage.gke.io CSI ドライバーについては、google-cloud-storage-fuse/SKILL.md を開いてください。

このリファレンスでは、永続ディスク、ファイルストレージ、クラウドストレージとの統合など、GKE クラスターのストレージ構成について説明します。

MCP ツール: apply_k8s_manifest、get_k8s_resource、 describe_k8s_resource、get_cluster

帰属情報

必ずお読みください：gcloud、REST API、または MCP コマンドを実行する前に、必ず 使用状況の帰属情報 をお読みください。ターミナルで直接実行するコマンド（生成されたスクリプト、Terraform、ユーザーコード内では実行しない）では、gcloud の前に CLOUDSDK_METRICS_REQUEST_ATTRIBUTION="agent-skills/1.0 (skill:gke-storage)" を付け、User-Agent ヘッダーに agent-skills/1.0 (skill:gke-storage) を追加してください。

ゴールデンパスのストレージ既定値

ゴールデンパスの Autopilot 構成では、次の CSI ドライバーが有効になります。

ドライバー	ゴールデンパス	アクセスモード	用途
Compute Engine	有効（既定）	ReadWriteOnce	データベースや単一ポッドのワークロード向けブロックストレージ
: Persistent Disk : : : :
: CSI : : : :
Google Cloud	有効	ReadWriteMany	複数ポッドからアクセスするための共有 NFS
: Filestore CSI : : : :
Cloud Storage	有効	ReadWriteMany /	GCS バケットをボリュームとしてマウント
: FUSE CSI : : ReadOnlyMany : :
Parallelstore	有効	ReadWriteMany	高性能な並列ファイルシステム
: CSI : : : :
ブートディスクの種類	pd-balanced	N/A	ノードのブートディスク

StorageClass

既定の StorageClass

GKE には、組み込みの StorageClass が用意されています。

StorageClass	ディスクタイプ	用途
standard-rwo	pd-standard	低コスト、低 IOPS
premium-rwo	pd-ssd	高 IOPS、データベース
standard-rwx	Filestore（Basic HDD）	共有 NFS
premium-rwx	Filestore（Basic SSD）	共有 NFS、高パフォーマンス

カスタム StorageClass

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast-regional
provisioner: pd.csi.storage.gke.io
parameters:
  type: pd-ssd
  replication-type: regional-pd    # Replicate across 2 zones
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
allowVolumeExpansion: true         # Always enable for production

PersistentVolumeClaim

ブロックストレージ（ReadWriteOnce）

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: database-pvc
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  storageClassName: premium-rwo
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi

共有ファイルストレージ（Filestore 経由の ReadWriteMany）

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: shared-data
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  storageClassName: standard-rwx
  resources:
    requests:
      storage: 1Ti    # Filestore minimum is 1 TiB for Basic tier

GCS バケットのマウント（Cloud Storage FUSE）

PVC を使わずに GCS バケットをボリュームとしてマウントします。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gcs-reader
  annotations:
    gke-gcsfuse/volumes: "true"
spec:
  containers:
  - name: reader
    image: busybox
    command: ["ls", "/data"]
    volumeMounts:
    - name: gcs-bucket
      mountPath: /data
  volumes:
  - name: gcs-bucket
    csi:
      driver: gcsfuse.csi.storage.gke.io
      readOnly: true
      volumeAttributes:
        bucketName: <BUCKET_NAME>

ポッドのサービスアカウントがバケットに対する storage.objectViewer 権限を持つように、Workload Identity を設定する必要があります。

ボリュームの拡張

StorageClass で allowVolumeExpansion: true が設定されている場合は、PVC を更新してサイズを変更します。

# kubectl
kubectl patch pvc <PVC_NAME> -p '{"spec":{"resources":{"requests":{"storage":"200Gi"}}}}'

# MCP (preferred)
patch_k8s_resource(parent="...", resourceType="persistentvolumeclaim", name="<PVC_NAME>",
  patch='{"spec":{"resources":{"requests":{"storage":"200Gi"}}}}')

Kubernetes がファイルシステムを自動的にサイズ変更します。

ステートフルストレージと容量の制約

ステートフルワークロード用のストレージを構成する際は、次の容量とスケジューリングの制約に注意してください。

• 既存のゾーン PersistentVolume はワークロードをゾーンに固定します： 既存のゾーン PersistentVolume（たとえば europe-north1-b）を使用する Pod は、そのゾーンでのみ実行できます。クラスターオートスケーラーは、別のゾーンにノードを追加して容量不足を回避することはできません。フォールバック先も同じゾーンである必要があります。
• 新しいワークロードでは、自動ディスクタイプ選択とトポロジーを考慮したスケジューリングを使用します： volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer を使用すると、Pod が配置されたゾーンにボリュームが作成されます。ComputeClass で複数世代のマシンを組み合わせる場合（たとえば、C4/N4 を優先し、N2 にフォールバックする場合）、自動ディスクタイプ選択（parameters.type: dynamic と pd-type: pd-balanced、hyperdisk-type: hyperdisk-balanced、disk-type-preference: hyperdisk-type、use-allowed-disk-topology: "true" の組み合わせ。GKE 1.35.3-gke.1290000+）、または GKE 1.34.1-gke.2541000+ での use-allowed-disk-topology: "true" を StorageClass に設定します。これにより、オートスケーラーはディスクタイプに対応したノードのみを選択し、新しいボリュームにはノードごとに互換性のあるディスクタイプが割り当てられます。
• 同じゾーン内での PD タイプの切り替えは、ほとんどの場合役に立ちません： 同じゾーン内のフォールバック先を pd-ssd から pd-balanced に切り替えても、どちらも同じゾーンの制約の影響を受ける可能性があるため、ゾーンの容量不足は解消されにくいです。代わりに、hyperdisk-balanced を使用できるマシンシリーズ（たとえば C3 または N4）へのフォールバックを優先してください。
• まず Hyperdisk のクォータを確認します： Hyperdisk のクォータ（たとえば HDB-TOTAL-GB、スループット、IOPS）は Persistent Disk のクォータとは別です。Hyperdisk Balanced へのフォールバックを推奨する前に、リージョンの上限を確認してください。

ベストプラクティス

1. 必ずボリューム拡張を有効にします： すべての StorageClass で allowVolumeExpansion: true を設定します
2. 本番環境ではリージョン PD を使用します： replication-type: regional-pd は HA のために 2 つのゾーンに複製します
3. WaitForFirstConsumer を使用します： PV が Pod と同じ ゾーンにプロビジョニングされるようにします
4. 適切なディスクタイプを選択します： データベースには pd-ssd、一般用途には pd-balanced （ゴールデンパスのデフォルト）、コールドストレージには pd-standard を使用します
5. 共有アクセスには Filestore を使用します： 複数の Pod で同じファイルを読み書きする 必要がある場合に使用します
6. データパイプラインには GCS FUSE を使用します： ML トレーニングデータやログなどのために、 バケットを直接マウントします
7. PVC をバックアップします： Backup for GKE（gke-backup-dr スキルを参照）を使用して、 永続データを保護します