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4.15. OADP の高度な特徴と機能

このドキュメントでは、OpenShift API for Data Protection (OADP) の高度な特徴と機能に関する情報を提供します。

4.15.1. 同一クラスター上での異なる Kubernetes API バージョンの操作

4.15.1.1. クラスター上の Kubernetes API グループバージョンのリスト表示

ソースクラスターは複数のバージョンの API を提供する場合があり、これらのバージョンの 1 つが優先 API バージョンになります。たとえば、Example という名前の API を持つソースクラスターは、example.com/v1 および example.com/v1beta2 API グループで使用できる場合があります。

Velero を使用してそのようなソースクラスターをバックアップおよび復元する場合、Velero は、Kubernetes API の優先バージョンを使用するリソースのバージョンのみをバックアップします。

上記の例では、example.com/v1 が優先 API である場合、Velero は example.com/v1 を使用するリソースのバージョンのみをバックアップします。さらに、Velero がターゲットクラスターでリソースを復元するには、ターゲットクラスターで使用可能な API リソースのセットに example.com/v1 が登録されている必要があります。

したがって、ターゲットクラスター上の Kubernetes API グループバージョンのリストを生成して、優先 API バージョンが使用可能な API リソースのセットに登録されていることを確認する必要があります。

手順

  • 以下のコマンドを入力します。 
$ oc api-resources

4.15.1.2. API グループバージョンの有効化について

デフォルトでは、Velero は Kubernetes API の優先バージョンを使用するリソースのみをバックアップします。ただし、Velero には、この制限を克服する機能 (Enable API Group Versions) も含まれています。ソースクラスターでこの機能を有効にすると、Velero は優先バージョンだけでなく、クラスターでサポートされている すべて の Kubernetes API グループバージョンをバックアップします。バージョンがバックアップ .tar ファイルに保存されると、目的のクラスターで復元できるようになります。

たとえば、Example という名前の API を持つソースクラスターが、example.com/v1 および example.com/v1beta2 API グループで使用でき、example.com/v1 が優先 API だとします。

Enable API Group Versions 機能を有効にしないと、Velero は Example の優先 API グループバージョン (example.com/v1) のみをバックアップします。この機能を有効にすると、Velero は example.com/v1beta2 もバックアップします。

宛先クラスターで Enable API Group Versions 機能が有効になっている場合、Velero は、API グループバージョンの優先順位に基づいて、復元するバージョンを選択します。

注記

Enable API Group Versions はまだベータ版です。

Velero は次のアルゴリズムを使用して API バージョンに優先順位を割り当てます。この場合、1 は優先順位が最も高くなります。

  1. 宛先 クラスターの優先バージョン
  2. source_ クラスターの優先バージョン
  3. Kubernetes バージョンの優先順位が最も高い共通の非優先サポート対象バージョン

関連情報

4.15.1.3. Enable API Group Versions の使用

Velero の Enable API Group Versions 機能を使用して、優先バージョンだけでなく、クラスターでサポートされている すべて の Kubernetes API グループバージョンをバックアップできます。

注記

Enable API Group Versions はまだベータ版です。

手順

  • EnableAPIGroupVersions 機能フラグを設定します。 
apiVersion: oadp.openshift.io/vialpha1
kind: DataProtectionApplication
...
spec:
  configuration:
    velero:
      featureFlags:
      - EnableAPIGroupVersions

関連情報

4.15.2. 1 つのクラスターからデータをバックアップし、別のクラスターに復元する

4.15.2.1. あるクラスターからのデータのバックアップと別のクラスターへの復元について

OpenShift API for Data Protection (OADP) は、同じ OpenShift Container Platform クラスター内のアプリケーションデータをバックアップおよび復元するように設計されています。Migration Toolkit for Containers (MTC) は、アプリケーションデータを含むコンテナーを 1 つの OpenShift Container Platform クラスターから別のクラスターに移行するように設計されています。

OADP を使用して、1 つの OpenShift Container Platform クラスターからアプリケーションデータをバックアップし、それを別のクラスターに復元できます。ただし、これを行うことは、MTC または OADP を使用して同じクラスター上でバックアップと復元を行うよりも複雑です。

OADP を使用して 1 つのクラスターからデータをバックアップし、それを別のクラスターに復元するには、OADP を使用して同じクラスター上でデータをバックアップおよび復元する場合に適用される前提条件と手順に加えて、次の要素を考慮する必要があります。

  • Operator
  • Velero の使用
  • UID と GID の範囲
4.15.2.1.1. Operator

バックアップと復元を成功させるには、アプリケーションのバックアップから Operator を除外する必要があります。

4.15.2.1.2. Velero の使用

OADP が構築されている Velero は、クラウドプロバイダー間での永続ボリュームスナップショットの移行をネイティブにサポートしていません。クラウドプラットフォーム間でボリュームスナップショットデータを移行するには、ファイルシステムレベルでボリュームの内容をバックアップする Velero Restic ファイルシステムバックアップオプションを有効にする か、または CSI スナップショットに OADP Data Mover を使用する必要があります。

注記

OADP 1.1 以前では、Velero Restic ファイルシステムのバックアップオプションは restic と呼ばれます。OADP 1.2 以降では、Velero Restic ファイルシステムのバックアップオプションは file-system-backup と呼ばれます。

  • AWS リージョン間または Microsoft Azure リージョン間でデータを移行するには、Velero の File System Backup も使用する必要があります。
  • Velero は、ソースクラスターより 前 の Kubernetes バージョンを使用したクラスターへのデータの復元をサポートしていません。
  • 理論的には、移行元よりも 新しい Kubernetes バージョンを備えた移行先にワークロードを移行することは可能ですが、カスタムリソースごとにクラスター間の API グループの互換性を考慮する必要があります。Kubernetes バージョンのアップグレードによりコアまたはネイティブ API グループの互換性が失われる場合は、まず影響を受けるカスタムリソースを更新する必要があります。

4.15.2.2. バックアップする Pod ボリュームの判断方法

ファイルシステムバックアップ (FSB) を使用してバックアップ操作を開始する前に、バックアップするボリュームが含まれる Pod を指定する必要があります。Velero では、このプロセスを適切な Pod ボリュームの "検出" と呼んでいます。

Velero は、Pod ボリュームを決定する方法として 2 つの方式をサポートしています。オプトイン方式かオプトアウト方式を使用して、Velero が FSB、ボリュームスナップショット、または Data Mover バックアップを決定できるようにします。 

  • オプトイン方式: オプトイン方式では、ボリュームがデフォルトでスナップショットまたは Data Mover を使用してバックアップされます。FSB は、アノテーションによってオプトインされた特定のボリュームで使用されます。
  • オプトアウト方式: オプトアウト方式では、ボリュームがデフォルトで FSB を使用してバックアップされます。スナップショットまたは Data Mover は、アノテーションによってオプトアウトされた特定のボリュームで使用されます。
4.15.2.2.1. 制限
  • FSB は、hostpath ボリュームのバックアップと復元をサポートしていません。ただし、FSB はローカルボリュームのバックアップと復元をサポートします。
  • Velero は、作成するすべてのバックアップリポジトリーに静的な共通暗号化キーを使用します。この静的キーは、バックアップストレージにアクセスできれば、誰でもバックアップデータを復号化できることを意味します。バックアップストレージへのアクセスを制限することが重要です。

  • PVC の場合、すべての増分バックアップチェーンは Pod が再スケジュールされても維持されます。

    emptyDir ボリュームなどの PVC ではない Pod ボリュームの場合、たとえば ReplicaSet やデプロイメントなどによって Pod が削除または再作成されると、そのボリュームの次回のバックアップは増分バックアップではなく完全バックアップになります。Pod ボリュームのライフサイクルは、その Pod によって定義されると想定されます。

  • バックアップデータは増分的に保存できますが、データベースなどの大きなファイルのバックアップには時間がかかることがあります。これは、FSB が重複排除を使用して、バックアップが必要な差分を見つけるためです。
  • FSB は、Pod が実行されているノードのファイルシステムにアクセスすることで、ボリュームからデータを読み書きします。そのため、FSB は Pod からマウントされたボリュームのみバックアップでき、PVC から直接バックアップすることはできません。一部の Velero ユーザーは、Velero バックアップを実行する前に、無限スリープがある BusyBox や Alpine コンテナーなどのステージング Pod を実行して PVC と PV のペアをマウントすることで、この制限を克服しています。
  • FSB では、ボリュームは <hostPath>/<pod UID> の下にマウントされ、<hostPath> が設定可能であると想定します。vCluster などの一部の Kubernetes システムでは、ボリュームを <pod UID> サブディレクトリーにマウントしないため、そのようなシステムでは VFSB は期待どおり機能しません。
4.15.2.2.2. オプトインメソッドを使用して Pod ボリュームをバックアップする

オプトインメソッドを使用して、ファイルシステムバックアップ (FSB) でバックアップする必要のあるボリュームを指定できます。これを行うには、backup.velero.io/backup-volumes コマンドを使用します。

手順

  • バックアップするボリュームを 1 つ以上含む各 Pod で、次のコマンドを入力します。 

    $ oc -n <your_pod_namespace> annotate pod/<your_pod_name> \
  backup.velero.io/backup-volumes=<your_volume_name_1>, \ <your_volume_name_2>>,...,<your_volume_name_n>

    ここでは、以下のようになります。

    <your_volume_name_x>
    Pod 仕様の x 番目のボリュームの名前を指定します。
4.15.2.2.3. オプトアウトメソッドを使用して Pod ボリュームをバックアップする

オプトアウトアプローチを使用する場合、いくつかの例外を除き、すべての Pod ボリュームがファイルシステムバックアップ (FSB) を使用してバックアップされます。

  • デフォルトのサービスアカウントトークン、シークレット、設定マップをマウントするボリューム。
  • hostPath volumes

オプトアウトメソッドを使用して、バックアップしない ボリュームを指定できます。これを行うには、backup.velero.io/backup-volumes-excludes コマンドを使用します。

手順

  • バックアップしないボリュームを 1 つ以上含む各 Pod で、次のコマンドを実行します。 

    $ oc -n <your_pod_namespace> annotate pod/<your_pod_name> \
  backup.velero.io/backup-volumes-excludes=<your_volume_name_1>, \ <your_volume_name_2>>,...,<your_volume_name_n>

    ここでは、以下のようになります。

    <your_volume_name_x>
    Pod 仕様の x 番目のボリュームの名前を指定します。
注記

--default-volumes-to-fs-backup フラグを指定して velero install コマンドを実行することで、すべての Velero バックアップに対してこの動作を有効にできます。

4.15.2.3. UID と GID の範囲

あるクラスターからデータをバックアップし、それを別のクラスターに復元する場合、UID (ユーザー ID) および GID (グループ ID) の範囲で問題が発生する可能性があります。次のセクションでは、これらの潜在的な問題と軽減策を説明します。

問題点のまとめ
宛先クラスターによっては、namespace の UID と GID の範囲が変更される場合があります。OADP は、OpenShift UID 範囲のメタデータをバックアップおよび復元しません。バックアップされたアプリケーションに特定の UID が必要な場合は、復元時にその範囲が使用可能であることを確認してください。OpenShift の UID 範囲および GID 範囲の詳細は、A Guide to OpenShift and UIDs を参照してください。
問題の詳細

シェルコマンド oc create namespace を使用して OpenShift Container Platform でネームスペースを作成すると、OpenShift Container Platform は、使用可能な UID プールからの一意のユーザー ID (UID) 範囲、補足グループ (GID) 範囲、および一意の SELinux MCS ラベルを namespace に割り当てます。この情報は、クラスターの metadata.annotations フィールドに保存されます。この情報は、セキュリティーコンテキスト制約 (SCC) アノテーションの一部であり、次のコンポーネントで構成されています。

  • openshift.io/sa.scc.mcs
  • openshift.io/sa.scc.supplemental-groups
  • openshift.io/sa.scc.uid-range

OADP を使用して namespace を復元すると、宛先クラスターの情報をリセットせずに、metadata.annotations 内の情報が自動的に使用されます。その結果、次のいずれかに該当する場合、ワークロードはバックアップデータにアクセスできない可能性があります。

  • 他の SCC アノテーションを持つ既存の namespace が (たとえば別のクラスター上に) ある。この場合、OADP はバックアップ中に、復元する namespace ではなく既存の namespace を使用します。

  • バックアップ中にラベルセレクターが使用されたが、ワークロードが実行された namespace にそのラベルがない。この場合、OADP はその namespace をバックアップしませんが、バックアップされた namespace のアノテーションを含まない新しい namespace を復元中に作成します。これにより、新しい UID 範囲が namespace に割り当てられます。

    OpenShift Container Platform が、永続ボリュームデータのバックアップ後に変更された namespace アノテーションに基づいて Pod に securityContext UID を割り当てる場合、これはお客様のワークロードにとって問題になる可能性があります。

  • コンテナーの UID がファイル所有者の UID と一致しなくなった。

  • OpenShift Container Platform がバックアップクラスターデータと一致するように宛先クラスターの UID 範囲を変更していないため、エラーが発生する。その結果、バックアップクラスターは宛先クラスターとは異なる UID を持つことになり、アプリケーションは宛先クラスターに対してデータの読み取りまたは書き込みを行うことができなくなります。

    軽減策
    次の 1 つ以上の緩和策を使用して、UID 範囲および GID 範囲の問題を解決できます。

  • 簡単な緩和策:

    • Backup CR のラベルセレクターを使用して、バックアップに含めるオブジェクトをフィルター処理する場合は、必ずこのラベルセレクターをワークスペースを含む namespace に追加してください。
    • 同じ名前の namespace を復元する前に、宛先クラスター上の namespace の既存のバージョンを削除してください。

  • 高度な緩和策:

あるクラスターでのデータのバックアップと別のクラスターでのリストアの問題の解決に重点を置いた、OpenShift Container Platform の UID 範囲および GID 範囲の詳細は、A Guide to OpenShift and UIDs を参照してください。

4.15.2.4. 1 つのクラスターからデータをバックアップし、別のクラスターに復元する

一般に、同じクラスターにデータをバックアップおよび復元するのと同じ方法で、1 つの OpenShift Container Platform クラスターからデータをバックアップし、別の OpenShift Container Platform クラスターに復元します。ただし、ある OpenShift Container Platform クラスターからデータをバックアップし、それを別のクラスターにリストアする場合は、追加の前提条件と手順の違いがいくつかあります。

前提条件

  • お使いのプラットフォーム (AWS、Microsoft Azure、GCP など) でのバックアップと復元に関連するすべての前提条件、特に Data Protection Application (DPA) の前提条件については、このガイドの関連セクションで説明されています。

手順

  • お使いのプラットフォーム別の手順に加えて、次のステップを実行します。

    • リソースを別のクラスターに復元するには、Backup Store Location (BSL) と Volume Snapshot Location の名前とパスが同じであることを確認します。
    • 同じオブジェクトストレージの場所の認証情報をクラスター全体で共有します。
    • 最良の結果を得るには、OADP を使用して宛先クラスターに namespace を作成します。

    • Velero file-system-backup オプションを使用する場合は、次のコマンドを実行して、バックアップ中に使用する --default-volumes-to-fs-backup フラグを有効にします。 

      $ velero backup create <backup_name> --default-volumes-to-fs-backup <any_other_options>
注記

OADP 1.2 以降では、Velero Restic オプションは file-system-backup と呼ばれます。

4.15.3. OADP ストレージクラスマッピング

4.15.3.1. ストレージクラスマッピング

ストレージクラスマッピングを使用すると、さまざまな種類のデータにどのストレージクラスを適用するかを指定するルールまたはポリシーを定義できます。この機能は、アクセス頻度、データの重要性、コストの考慮事項に基づいて、ストレージクラスを決定するプロセスを自動化します。データがその特性と使用パターンに最適なストレージクラスに確実に保存されるようにすることで、ストレージの効率とコスト効率を最適化します。

change-storage-class-config フィールドを使用して、データオブジェクトのストレージクラスを変更できます。これにより、ニーズやアクセスパターンに応じて、標準ストレージからアーカイブストレージへなど、異なるストレージ層間でデータを移動することで、コストとパフォーマンスを最適化できます。

4.15.3.1.1. Migration Toolkit for Containers を使用したストレージクラスのマッピング

Migration Toolkit for Containers (MTC) を使用すると、アプリケーションデータを含むコンテナーを 1 つの OpenShift Container Platform クラスターから別のクラスターに移行したり、ストレージクラスのマッピングと変換を行うことができます。永続ボリューム (PV) のストレージクラスは、同じクラスター内で移行することで変換できます。これを行うには、MTC Web コンソールで移行計画を作成して実行する必要があります。

4.15.3.1.2. OADP を使用したストレージクラスマッピング

Velero プラグイン v1.1.0 以降で OpenShift API for Data Protection (OADP) を使用すると、Velero namespace の config map でストレージクラスマッピングを設定することにより、復元中に永続ボリューム (PV) のストレージクラスを変更できます。

OADP を使用して ConfigMap をデプロイするには、change-storage-class-config フィールドを使用します。クラウドプロバイダーに基づいて、ストレージクラスマッピングを変更する必要があります。

手順

  1. 次のコマンドを実行して、ストレージクラスマッピングを変更します。 

    $ cat change-storageclass.yaml

  2. 次の例に示すように、Velero namespace に config map を作成します。

    例

    apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: change-storage-class-config
  namespace: openshift-adp
  labels:
    velero.io/plugin-config: ""
    velero.io/change-storage-class: RestoreItemAction
data:
  standard-csi: ssd-csi

  3. 次のコマンドを実行して、ストレージクラスマッピング設定を保存します。 

    $ oc create -f change-storage-class-config

4.15.4. 関連情報

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