5.3. CSI ボリュームスナップショット
本書では、サポートされる Container Storage Interface (CSI) ドライバーでボリュームスナップショットを使用して、OpenShift Container Platform でデータ損失から保護する方法について説明します。永続ボリューム についてある程度理解していることが推奨されます。
5.3.1. CSI ボリュームスナップショットの概要
スナップショット は、特定の時点におけるクラスター内のストレージボリュームの状態を表します。ボリュームスナップショットは新規ボリュームのプロビジョニングに使用できます。
OpenShift Container Platform はデフォルトで CSI ボリューム酢ナップショットをサポートします。ただし、特定の CSI ドライバーが必要です。
CSI ボリュームのスナップショットを使用して、クラスター管理者は以下を行うことができます。
- スナップショットをサポートするサードパーティーの CSI ドライバーをデプロイします。
- 既存のボリュームスナップショットから永続ボリューム要求 (PVC) を新たに作成します。
- 既存の PVC のスナップショットを作成します。
- スナップショットを別の PVC として復元します。
- 既存のボリュームスナップショットを削除します。
CSI ボリュームスナップショットを使用すると、アプリケーション開発者は以下を行うことができます。
- ボリュームスナップショットは、アプリケーションレベルまたはクラスターレベルのストレージバックアップソリューションを開発するためのビルディングブロックとして使用します。
- 迅速に直前の開発バージョンにロールバックします。
- 毎回フルコピーを作成する必要がないため、ストレージをより効率的に使用できます。
ボリュームスナップショットを使用する場合は、以下の点に注意してください。
- サポートは CSI ドライバーでのみ利用可能です。in-tree (インツリー) および FlexVolumes はサポートされません。
- OpenShift Container Platform には一部の CSI ドライバーのみが同梱されます。OpenShift Container Platform ドライバー Operator によって提供されない CSI ドライバーについては、コミュニティーまたはストレージベンダー が提供する CSI ドライバーを使用することが推奨されます。CSI ドライバーの提供されるインストール手順に従います。
-
CSI ドライバーは、ボリュームのスナップショット機能を実装している場合もあれば、実装していない場合もあります。ボリュームスナップショットのサポートを提供している CSI ドライバーは、
csi-external-snapshotter
サイドカーコンテナーを使用する可能性があります。詳細は、CSI ドライバーで提供されるドキュメントを参照してください。
5.3.2. CSI スナップショットコントローラーおよびサイドカー
OpenShift Container Platform は、コントロールプレーンにデプロイされるスナップショットコントローラーを提供します。さらに、CSI ドライバーベンダーは、CSI ドライバーのインストール時にインストールされるヘルパーコンテナーとして CSI スナップショットサイドカーコンテナーを提供します。
CSI スナップショットコントローラーおよびサイドカーは、OpenShift Container Platform API を使用してボリュームのスナップショットを提供します。これらの外部コンポーネントはクラスターで実行されます。
外部コントローラーは CSI スナップショットコントローラー Operator によってデプロイされます。
5.3.2.1. 外部コントローラー
CSI スナップショットコントローラーは VolumeSnapshot
および VolumeSnapshotContent
オブジェクトをバインドします。コントローラーは、VolumeSnapshotContent
オブジェクトを作成し、削除して動的プロビジョニングを管理します。
5.3.2.2. 外部サイドカー
CSI ドライバーベンダーは、csi-external-snapshotter
サイドカーを提供します。これは、CSI ドライバーでデプロイされる別のヘルパーコンテナーです。サイドカーは、CreateSnapshot
および DeleteSnapshot
操作をトリガーしてスナップショットを管理します。ベンダーが提供するインストールの手順に従います。
5.3.3. CSI スナップショットコントローラー Operator について
CSI スナップショットコントローラー Operator は openshift-cluster-storage-operator
namespace で実行されます。これは、デフォルトですべてのクラスターの Cluster Version Operator (CVO) によってインストールされます。
CSI スナップショットコントローラー Operator は、openshift-cluster-storage-operator
namespace で実行される CSI スナップショットコントローラーをインストールします。
5.3.3.1. ボリュームスナップショット CRD
OpenShift Container Platform のインストール時に、CSI スナップショットコントローラー Operator は、snapshot.storage.k8s.io/v1
API グループに以下のスナップショットのカスタムリソース定義 (CRD) を作成します。
VolumeSnapshotContent
クラスター管理者がプロビジョニングしたクラスター内のボリュームのスナップショット。
PersistentVolume
オブジェクトと同様に、VolumeSnapshotContent
CRD はストレージバックエンドの実際のスナップショットを参照するクラスターリソースです。手動でプロビジョニングされたスナップショットの場合、クラスター管理者は多くの
VolumeSnapshotContent
CRD を作成します。これらには、ストレージシステム内の実際のボリュームスナップショットの詳細が含まれます。VolumeSnapshotContent
CRD には namespace が使用されず、これはクラスター管理者によって使用されるものです。VolumeSnapshot
PersistentVolumeClaim
オブジェクトと同様に、VolumeSnapshot
CRD はスナップショットの開発者要求を定義します。CSI スナップショットコントローラー Operator は、適切なVolumeSnapshotContent
CRD でVolumeSnapshot
CRD のバインディングを処理する CSI スナップショットコントローラーを実行します。バインディングは 1 対 1 のマッピングです。VolumeSnapshot
CRD には namespace が使用されます。開発者は、CRD をスナップショットの個別の要求として使用します。VolumeSnapshotClass
クラスター管理者は、
VolumeSnapshot
オブジェクトに属する異なる属性を指定できます。これらの属性は、ストレージシステムの同じボリュームで作成されるスナップショット間で異なる場合があります。この場合、それらは永続ボリューム要求 (PVC) の同じストレージクラスを使用して表現できません。VolumeSnapshotClass
CRD は、スナップショットの作成時に使用するcsi-external-snapshotter
サイドカーのパラメーターを定義します。これにより、ストレージバックエンドは、複数のオプションがサポートされる場合に動的に作成するスナップショットの種類を認識できます。動的にプロビジョニングされるスナップショットは
VolumeSnapshotClass
CRD を使用して、スナップショットの作成時に使用するストレージプロバイダー固有のパラメーターを指定します。VolumeSnapshotContentClass
CRD には namespace が使用されず、クラスター管理者がストレージバックエンドのグローバル設定オプションを有効にするために使用します。
5.3.4. ボリュームスナップショットのプロビジョニング
スナップショットをプロビジョニングする方法は、動的な方法と手動による方法の 2 種類があります。
5.3.4.1. 動的プロビジョニング
既存のスナップショットを使用する代わりに、スナップショットを永続ボリューム要求 (PVC) から動的に取得するように要求できます。パラメーターは VolumeSnapshotClass
CRD を使用して指定されます。
5.3.4.2. 手動プロビジョニング
クラスター管理者は、多数の VolumeSnapshotContent
オブジェクトを手動で事前にプロビジョニングできます。これらは、クラスターユーザーが利用できる実際のボリュームのスナップショットの詳細を保持します。
5.3.5. ボリュームスナップショットの作成
VolumeSnapshot
オブジェクトを作成すると、OpenShift Container Platform はボリュームスナップショットを作成します。
前提条件
- 実行中の OpenShift Container Platform クラスターにログインしている。
-
VolumeSnapshot
オブジェクトをサポートする CSI ドライバーを使用して作成される PVC。 - ストレージバックエンドをプロビジョニングするストレージクラス。
スナップショットの作成に使用する必要のある永続ボリューム要求 (PVC) を使用している Pod はありません。
注記Pod が PVC を使用している場合は、PVC のボリュームスナップショットを作成しません。これを実行すると、PVC が一時停止 (停止) されないため、データが破損する可能性があります。まず実行中の Pod の終了処理を実行し、スナップショットの一貫性を維持します。
手順
ボリュームのスナップショットを動的に作成するには、以下を実行します。
以下の YAML によって記述される
VolumeSnapshotClass
オブジェクトを使ってファイルを作成します。volumesnapshotclass.yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1 kind: VolumeSnapshotClass metadata: name: csi-hostpath-snap driver: hostpath.csi.k8s.io 1 deletionPolicy: Delete
- 1
- この
VolumeSnapshotClass
オブジェクトのスナップショットを作成するために使用される CSI ドライバーの名前。名前は、スナップショットが作成される PVC に対応するストレージクラスのProvisioner
フィールドと同じである必要があります。
以下のコマンドを実行して、直前の手順で保存されたオブジェクトを作成します。
$ oc create -f volumesnapshotclass.yaml
VolumeSnapshot
オブジェクトを作成します。volumesnapshot-dynamic.yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1 kind: VolumeSnapshot metadata: name: mysnap spec: volumeSnapshotClassName: csi-hostpath-snap 1 source: persistentVolumeClaimName: myclaim 2
以下のコマンドを実行して、直前の手順で保存されたオブジェクトを作成します。
$ oc create -f volumesnapshot-dynamic.yaml
スナップショットを手動でプロビジョニングするには、以下を実行します。
上記のようにボリュームスナップショットクラスを定義するだけでなく、
volumeSnapshotContentName
パラメーターの値をスナップショットのソースとして指定します。volumesnapshot-manual.yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1 kind: VolumeSnapshot metadata: name: snapshot-demo spec: source: volumeSnapshotContentName: mycontent 1
- 1
- 事前にプロビジョニングされたスナップショットには、
volumeSnapshotContentName
パラメーターが必要です。
以下のコマンドを実行して、直前の手順で保存されたオブジェクトを作成します。
$ oc create -f volumesnapshot-manual.yaml
検証
スナップショットがクラスターで作成されると、スナップショットに関する追加情報が利用可能になります。
作成したボリュームスナップショットの詳細を表示するには、以下のコマンドを実行します。
$ oc describe volumesnapshot mysnap
以下の例は、
mysnap
ボリュームスナップショットについての詳細を表示します。volumesnapshot.yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1 kind: VolumeSnapshot metadata: name: mysnap spec: source: persistentVolumeClaimName: myclaim volumeSnapshotClassName: csi-hostpath-snap status: boundVolumeSnapshotContentName: snapcontent-1af4989e-a365-4286-96f8-d5dcd65d78d6 1 creationTime: "2020-01-29T12:24:30Z" 2 readyToUse: true 3 restoreSize: 500Mi
- 1
- コントローラーによって作成された実際のストレージコンテンツへのポインター。
- 2
- スナップショットが作成された時間。スナップショットには、このタイミングで利用できるボリュームコンテンツが含まれます。
- 3
- 値が
true
に設定されている場合、スナップショットを使用して新規 PVC として復元できます。
値がfalse
に設定されている場合、スナップショットが作成されています。ただし、ストレージバックエンドは、スナップショットを新規ボリュームとして復元できるようにするために、追加のタスクを実行してスナップショットを使用できる状態にする必要があります。たとえば、Amazon Elastic Block Store データを別の低コストの場所に移動する場合があり、これには数分の時間がかかる可能性があります。
ボリュームのスナップショットが作成されたことを確認するには、以下のコマンドを実行します。
$ oc get volumesnapshotcontent
実際のコンテンツへのポインターが表示されます。
boundVolumeSnapshotContentName
フィールドにデータが設定される場合、VolumeSnapshotContent
オブジェクトが存在し、スナップショットが作成されています。-
スナップショットの準備が完了していることを確認するには、
VolumeSnapshot
オブジェクトにreadyToUse: true
があることを確認します。
5.3.6. ボリュームスナップショットの削除
OpenShift Container Platform によるボリュームスナップショットの削除方法を設定できます。
手順
以下の例のように、
VolumeSnapshotClass
オブジェクトで必要な削除ポリシーを指定します。volumesnapshotclass.yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1 kind: VolumeSnapshotClass metadata: name: csi-hostpath-snap driver: hostpath.csi.k8s.io deletionPolicy: Delete 1
- 1
- ボリュームスナップショットの削除時に
Delete
値を設定すると、VolumeSnapshotContent
オブジェクトと共に基礎となるスナップショットが削除されます。Retain
値を設定すると、基礎となるスナップショットとVolumeSnapshotContent
オブジェクトの両方が残ります。Retain
値を設定し、対応するVolumeSnapshotContent
オブジェクトを削除せずにVolumeSnapshot
オブジェクトを削除すると、コンテンツは残ります。スナップショット自体はストレージバックエンドにも保持されます。
以下のコマンドを入力してボリュームスナップショットを削除します。
$ oc delete volumesnapshot <volumesnapshot_name>
出力例
volumesnapshot.snapshot.storage.k8s.io "mysnapshot" deleted
削除ポリシーが
Retain
に設定されている場合は、以下のコマンドを入力してボリュームスナップショットのコンテンツを削除します。$ oc delete volumesnapshotcontent <volumesnapshotcontent_name>
オプション:
VolumeSnapshot
オブジェクトが正常に削除されていない場合は、以下のコマンドを実行して残されているリソースのファイナライザーを削除し、削除操作を続行できるようにします。重要永続ボリューム要求 (PVC) またはボリュームスナップショットのコンテンツのいずれかから
VolumeSnapshot
オブジェクトへの既存の参照がない場合にのみファイナライザーを削除します。--force
オプションを使用する場合でも、すべてのファイナライザーが削除されるまで削除操作でスナップショットオブジェクトは削除されません。$ oc patch -n $PROJECT volumesnapshot/$NAME --type=merge -p '{"metadata": {"finalizers":null}}'
出力例
volumesnapshotclass.snapshot.storage.k8s.io "csi-ocs-rbd-snapclass" deleted
ファイナライザーが削除され、ボリュームスナップショットが削除されます。
5.3.7. ボリュームスナップショットの復元
VolumeSnapshot
CRD コンテンツは、既存のボリュームを以前の状態に復元するために使用されます。
VolumeSnapshot
CRD がバインドされ、readyToUse
値が true
に設定された後に、そのリソースを使用して、スナップショットからのデータが事前に設定されている新規ボリュームをプロビジョニングできます。前提条件: * 実行中の OpenShift Container Platform クラスターにログインしている。ボリュームスナップショットをサポートする Container Storage Interface (CSI) ドライバーを使用して作成される永続ボリューム要求 (PVC)。* ストレージバックエンドをプロビジョニングするストレージクラス。* ボリュームスナップショットが作成され、使用できる状態である。
手順
以下のように PVC に
VolumeSnapshot
データソースを指定します。pvc-restore.yaml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: myclaim-restore spec: storageClassName: csi-hostpath-sc dataSource: name: mysnap 1 kind: VolumeSnapshot 2 apiGroup: snapshot.storage.k8s.io 3 accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 1Gi
以下のコマンドを実行して PVC を作成します。
$ oc create -f pvc-restore.yaml
以下のコマンドを実行して、復元された PVC が作成されていることを確認します。
$ oc get pvc
myclaim-restore
などの新規 PVC が表示されます。