1.2. VolSync 持久性卷复制服务


VolSync 是一种 Kubernetes 操作器,支持异步复制集群中的持久性卷,或者在集群中使用存储类型不兼容进行复制的集群间复制。它使用容器存储接口(CSI)来克服兼容性限制。在您的环境中部署 VolSync Operator 后,您可以使用它来创建和维护持久数据的副本。VolSync 只能在位于 4.8 或更高版本的 Red Hat OpenShift Container Platform 集群上复制持久性卷声明。

重要: VolSync 只支持复制带有 volumeModeFilesystem 的持久性卷声明。如果您没有选择 volumeMode,则默认为 Filesystem

1.2.1. 使用 VolSync 复制持久性卷

您可以使用三种支持的方法来复制带有 VolSync 的持久性卷,这取决于您拥有的同步位置数量: Rsync、restic 或 Rclone。

1.2.1.1. 先决条件

在集群上安装 VolSync 前,您必须满足以下要求:

  • 配置了运行 Red Hat Advanced Cluster Management 版本 2.4 或更高版本的 hub 集群的 Red Hat OpenShift Container Platform 环境
  • 至少配置两个由同一 Red Hat Advanced Cluster Management hub 集群管理的集群
  • 使用 VolSync 配置的集群之间的网络连接。如果集群不在同一网络中,您可以配置 Submariner multicluster networking 和 service discovery,并使用 ServiceTypeClusterIP 值来联网集群,或使用带有 LoadBalancer 值的 ServiceType 的负载均衡器。
  • 您用于源持久性卷的存储驱动程序必须与 CSI 兼容,并能够支持快照。

1.2.1.2. 在受管集群上安装 VolSync

要启用 VolSync 将一个集群上的持久性卷声明复制到另一个集群的持久性卷声明,您必须在源和目标受管集群中安装 VolSync。

VolSync 不创建自己的命名空间,因此它与其他 OpenShift Container Platform all-namespace operator 相同的命名空间中。对 VolSync 的 Operator 设置所做的任何更改也会影响同一命名空间中的其他 Operator,例如,如果您更改为手动批准频道更新。

您可以使用两种方式之一在环境中的两个集群中安装 VolSync。您可以为 hub 集群中的每个受管集群添加标签,也可以手动创建并应用 ManagedClusterAddOn,如以下部分所述:

1.2.1.2.1. 使用标签安装 VolSync

通过添加标签在受管集群中安装 VolSync。

  • 从 Red Hat Advanced Cluster Management 控制台完成以下步骤:

    1. 从 hub 集群控制台的 Clusters 页面中选择其中一个受管集群来查看其详情。
    2. Labels 字段中,添加以下标签:

      addons.open-cluster-management.io/volsync=true

      VolSync 服务 pod 已安装在受管集群上。

    3. 为其他受管集群添加相同的标签。
    4. 在每个受管集群中运行以下命令,以确认已安装了 VolSync Operator:

      oc get csv -n openshift-operators

      安装 VolSync 时,会列出该 Operator。

  • 使用命令行界面完成以下步骤:

    1. 在 hub 集群中启动一个命令行会话。
    2. 输入以下命令为第一个集群添加标签:

      oc label managedcluster <managed-cluster-1> "addons.open-cluster-management.io/volsync"="true"

      managed-cluster-1 替换为其中一个受管集群的名称。

    3. 输入以下命令在第二个集群中添加标签:

      oc label managedcluster <managed-cluster-2> "addons.open-cluster-management.io/volsync"="true"

      managed-cluster-2 替换为其他受管集群的名称。

      应该在每个对应受管集群的命名空间中自动创建一个 ManagedClusterAddOn 资源。

1.2.1.2.2. 使用 ManagedClusterAddOn 安装 VolSync

要通过手动添加 ManagedClusterAddOn 在受管集群中安装 VolSync,请完成以下步骤:

  1. 在 hub 集群中,创建一个名为 volsync-mcao.yaml 的 YAML 文件,其中包含类似以下示例的内容:

    apiVersion: addon.open-cluster-management.io/v1alpha1
    kind: ManagedClusterAddOn
    metadata:
      name: volsync
      namespace: <managed-cluster-1-namespace>
    spec: {}

    managed-cluster-1-namespace 替换为其中一个受管集群的命名空间。此命名空间与受管集群的名称相同。

    注: 名称必须是 volsync

  2. 输入类似以下示例的命令,将该文件应用到您的配置中:

    oc apply -f volsync-mcao.yaml
  3. 为其他受管集群重复上述步骤。

    应该在每个对应受管集群的命名空间中自动创建一个 ManagedClusterAddOn 资源。

1.2.1.3. 配置 Rsync 复制

您可以使用 Rsync 复制创建持久性卷的 1:1 异步复制。您可以使用基于 Rsync 的复制进行灾难恢复,或者将数据发送到远程站点。

以下示例演示了如何使用 Rsync 方法配置。有关 Rsync 的更多信息,请参阅 VolSync 文档中的使用情况

1.2.1.3.1. 在受管集群中配置 Rsync 复制

对于基于 Rsync 的复制,请在源和目标集群上配置自定义资源。自定义资源使用 address 值将源连接到目的地,sshKeys 则用于确保传输的数据安全。

注: 您必须将 addresssshKeys 的值从目的地复制到源,因此请在配置源前配置目的地。

本例显示了一个步骤,将 Rsync 复制的配置从使用 source-ns 命名空间中的 source 集群中的持久性卷声明,改为使用 destination-ns 命名空间中的 destination 集群上的持久性卷声明。如果需要,您可以将这些值替换为其他值。

  1. 配置您的目标集群。

    1. 在目标集群中运行以下命令以创建命名空间:

      oc create ns <destination-ns>

      destination-ns 替换为包含目标持久性卷声明的命名空间的名称。

    2. 复制以下 YAML 内容,以创建名为 replication_destination.yaml 的新文件:

      apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
      kind: ReplicationDestination
      metadata:
        name: <destination>
        namespace: <destination-ns>
      spec:
        rsync:
          serviceType: LoadBalancer
          copyMethod: Snapshot
          capacity: 2Gi
          accessModes: [ReadWriteOnce]
          storageClassName: gp2-csi
          volumeSnapshotClassName: csi-aws-vsc

      注意:容量值应与正在复制的持久卷声明的容量匹配。

      destination 替换为复制目的地 CR 的名称。

      destination-ns 替换为目的地所在的命名空间的名称。

      在本例中,使用 LoadBalancerServiceType 值。负载均衡器服务由源集群创建,以便您的源集群可以将信息传送到不同的目标受管集群。如果您的源和目标位于同一集群中,或者配置了 Submariner 网络服务,则可以使用 ClusterIP 作为服务类型。记录配置源集群时要引用的 secret 的地址和名称。

      storageClassNamevolumeSnapshotClassName 是可选参数。指定您的环境的值,特别是如果您使用与环境默认值不同的存储类和卷快照类名称。

    3. 在目标集群中运行以下命令以创建 replicationdestination 资源:

      oc create -n <destination-ns> -f replication_destination.yaml

      destination-ns 替换为目的地所在的命名空间的名称。

      创建 replicationdestination 资源后,将以下参数和值添加到资源中:

      参数

      .status.rsync.address

      用于连接的目标集群的 IP 地址,用于启用源和目标集群进行通信。

      .status.rsync.sshKeys

      启用保护从源集群到目标集群的数据传输的 SSH 密钥文件的名称。

    4. 运行以下命令复制 .status.rsync.address 的值,以便在源集群中使用:

      ADDRESS=`oc get replicationdestination <destination> -n <destination-ns> --template={{.status.rsync.address}}`
      echo $ADDRESS

      destination 替换为复制目标自定义资源的名称。

      destination-ns 替换为目的地所在的命名空间的名称。

      输出结果应该类似以下示例,这适用于 Amazon Web Services 环境:

      a831264645yhrjrjyer6f9e4a02eb2-5592c0b3d94dd376.elb.us-east-1.amazonaws.com
    5. 运行以下命令复制 secret 的名称,以及作为 .status.rsync.sshKeys 的值提供的 secret 的内容。

      SSHKEYS=`oc get replicationdestination <destination> -n <destination-ns> --template={{.status.rsync.sshKeys}}`
      echo $SSHKEYS

      destination 替换为复制目标自定义资源的名称。

      destination-ns 替换为目的地所在的命名空间的名称。

      在配置源时,您必须在源集群中输入它。输出应该是 SSH 密钥 secret 文件的名称,该文件可能类似以下名称:

      volsync-rsync-dst-src-destination-name
  2. 找到您要复制的源持久性卷声明。

    注: 源持久性卷声明必须位于 CSI 存储类中。

  3. 创建 ReplicationSource 项。

    1. 复制以下 YAML 内容,在源集群上创建一个名为 replication_source.yaml 的新文件:

      apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
      kind: ReplicationSource
      metadata:
        name: <source>
        namespace: <source-ns>
      spec:
        sourcePVC: <persistent_volume_claim>
        trigger:
          schedule: "*/3 * * * *" #/*
        rsync:
          sshKeys: <mysshkeys>
          address: <my.host.com>
          copyMethod: Snapshot
          storageClassName: gp2-csi
          volumeSnapshotClassName: gp2-csi

      source 替换为复制源自定义资源的名称。有关如何替换此功能的说明,请参阅此流程的第 3-vi 步。

      source-ns 替换为源所在持久性卷声明的命名空间。有关如何替换此功能的说明,请参阅此流程的第 3-vi 步。

      persistent_volume_claim 替换为源持久性卷声明的名称。

      使用您从 ReplicationDestination.status.rsync.sshKeys 字段复制的密钥替换 mysshkeys

      my.host.com 替换为您在配置 ReplicationDestination.status.rsync.address 字段复制的主机地址。

      如果您的存储驱动程序支持克隆,使用 Clone 作为 copyMethod 的值,则可能是更精简的复制过程。

      storageClassNamevolumeSnapshotClassName 是可选参数。如果您使用与环境默认值不同的存储类和卷快照类名称,请指定这些值。

      现在,您可以设置持久性卷的同步方法。

    2. 通过针对目标集群输入以下命令从目标集群复制 SSH secret:

      oc get secret -n <destination-ns> $SSHKEYS -o yaml > /tmp/secret.yaml

      destination-ns 替换为目标所在持久性卷声明的命名空间。

    3. 输入以下命令在 vi 编辑器中打开 secret 文件:

      vi /tmp/secret.yaml
    4. 在目标集群的 open secret 文件中进行以下更改:

      • 将命名空间更改为源集群的命名空间。本例中是 source-ns
      • 删除所有者引用(.metadata.ownerReferences)。
    5. 在源集群中,在源集群中输入以下命令来创建 secret 文件:

      oc create -f /tmp/secret.yaml
    6. 在源集群中,输入以下命令替换 ReplicationSource 对象中的 addresssshKeys 的值来修改 replication_source.yaml 文件:

      sed -i "s/<my.host.com>/$ADDRESS/g" replication_source.yaml
      sed -i "s/<mysshkeys>/$SSHKEYS/g" replication_source.yaml
      oc create -n <source> -f replication_source.yaml

      my.host.com 替换为您在配置 ReplicationDestination.status.rsync.address 字段复制的主机地址。

      使用您从 ReplicationDestination.status.rsync.sshKeys 字段复制的密钥替换 mysshkeys

      使用源所在的持久性卷声明的名称替换 source

      注: 您必须在与要复制的持久性卷声明相同的命名空间中创建该文件。

    7. ReplicationSource 对象中运行以下命令来验证复制是否完成:

      oc describe ReplicationSource -n <source-ns> <source>

      source-ns 替换为源所在持久性卷声明的命名空间。

      source 替换为复制源自定义资源的名称。

      如果复制成功,输出应类似以下示例:

      Status:
        Conditions:
          Last Transition Time:  2021-10-14T20:48:00Z
          Message:               Synchronization in-progress
          Reason:                SyncInProgress
          Status:                True
          Type:                  Synchronizing
          Last Transition Time:  2021-10-14T20:41:41Z
          Message:               Reconcile complete
          Reason:                ReconcileComplete
          Status:                True
          Type:                  Reconciled
        Last Sync Duration:      5m20.764642395s
        Last Sync Time:          2021-10-14T20:47:01Z
        Next Sync Time:          2021-10-14T20:48:00Z

      如果 Last Sync Time 没有列出时间,则复制不会完成。

您有原始持久性卷声明的副本。

1.2.1.4. 配置剩余的备份

基于 restic 的备份将持久性卷的 restic 备份副本复制到在 restic-config.yaml secret 文件中指定的位置。剩余的备份不会在集群之间同步数据,而是提供数据备份。

完成以下步骤以配置基于剩余的备份:

  1. 通过创建类似以下 YAML 内容的 secret 来指定存储备份镜像的存储库:

    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
      name: restic-config
    type: Opaque
    stringData:
      RESTIC_REPOSITORY: <my-restic-repository>
      RESTIC_PASSWORD: <my-restic-password>
      AWS_ACCESS_KEY_ID: access
      AWS_SECRET_ACCESS_KEY: password

    my-restic-repository 替换为您要存储备份文件的 S3 存储桶存储库的位置。

    my-restic-password 替换为访问存储库所需的加密密钥。

    如果需要,将 accesspassword 替换为您的供应商凭证。如需更多信息,请参阅准备新存储库

    如果您需要准备新存储库,请参阅为流程准备新存储库。如果使用这个步骤,请跳过运行 restic init 命令的步骤来初始化存储库。VolSync 在第一个备份过程中自动初始化存储库。

    重要:当将多个持久性卷声明备份到同一 S3 存储桶时,存储桶的路径对于每个持久性卷声明来说必须是唯一的。每个持久性卷声明都使用单独的 ReplicationSource 备份,每个声明都需要单独的 restic-config secret。

    通过共享相同的 S3 存储桶,每个 ReplicationSource 具有对整个 S3 存储桶的写入访问权限。

  2. 通过创建类似以下 YAML 内容的 ReplicationSource 对象来配置备份策略:

    apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
    kind: ReplicationSource
    metadata:
      name: mydata-backup
    spec:
      sourcePVC: <source>
      trigger:
        schedule: "*/30 * * * *" #\*
      restic:
        pruneIntervalDays: 14
        repository: <restic-config>
        retain:
          hourly: 6
          daily: 5
          weekly: 4
          monthly: 2
          yearly: 1
        copyMethod: Clone
      # The StorageClass to use when creating the PiT copy (same as source PVC if omitted)
      #storageClassName: my-sc-name
      # The VSC to use if the copy method is Snapshot (default if omitted)
      #volumeSnapshotClassName: my-vsc-name

    使用您要备份的持久性卷声明替换 source

    schedule 值替换为运行备份的频率。这个示例有每 30 分钟的调度。如需更多信息,请参阅调度同步

    PruneIntervalDays 值替换为重新打包数据实例之间经过的天数,以节省空间。修剪操作可在其运行时生成大量 I/O 流量。

    restic-config 替换为在第 1 步中创建的 secret 的名称。

    retain 的值设置为备份镜像的保留策略。

    最佳实践: 将 Clone 用于 CopyMethod 的值,以确保保存点镜像。

    有关备份选项的更多信息,请参阅 VolSync 文档中的备份选项

注:默认情况下,Restic movers 在没有 root 权限的情况下运行。如果要以 root 用户身份运行 restic movers,请运行以下命令将升级的权限注解添加到您的命名空间。

oc annotate namespace <namespace> volsync.backube/privileged-movers=true

<namespace> 替换为您的命名空间的名称。

1.2.1.4.1. 恢复剩余的备份

您可以将复制的数据从其余备份恢复到新的持久性卷声明。最佳实践:仅将一个备份恢复到新的持久性卷声明中。要恢复剩余的备份,请完成以下步骤:

  1. 创建新的持久性卷声明,使其包含类似以下示例的新数据:

    kind: PersistentVolumeClaim
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: <pvc-name>
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 3Gi

    pvc-name 替换为新持久性卷声明的名称。

  2. 创建一个 ReplicationDestination 自定义资源,该资源类似以下示例来指定恢复数据的位置:

    apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
    kind: ReplicationDestination
    metadata:
      name: <destination>
    spec:
      trigger:
        manual: restore-once
      restic:
        repository: <restic-repo>
        destinationPVC: <pvc-name>
        copyMethod: Direct

    destination 替换为复制目的地 CR 的名称。

    使用存储源的仓库的路径替换 restic-repo

    使用您要恢复数据的新持久性卷声明的名称替换 pvc-name。使用现有的持久性卷声明,而不是置备一个新的持久性卷声明。

恢复过程只需要完成一次,本例恢复最新的备份。有关恢复选项的更多信息,请参阅 VolSync 文档中的恢复选项

1.2.1.5. 配置 Rclone 复制

Rclone 备份通过中间对象存储位置(如 AWS S3)使用 Rclone 将单个持久性卷复制到多个位置。将数据分发到多个位置时非常有用。

完成以下步骤以配置 Rclone 复制:

  1. 创建一个类似以下示例的 ReplicationSource 自定义资源:

    apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
    kind: ReplicationSource
    metadata:
      name: <source>
      namespace: <source-ns>
    spec:
      sourcePVC: <source-pvc>
      trigger:
        schedule: "*/6 * * * *" #\*
      rclone:
        rcloneConfigSection: <intermediate-s3-bucket>
        rcloneDestPath: <destination-bucket>
        rcloneConfig: <rclone-secret>
        copyMethod: Snapshot
        storageClassName: <my-sc-name>
        volumeSnapshotClassName: <my-vsc>

    source-pvc 替换为复制源自定义资源的名称。

    source-ns 替换为源所在持久性卷声明的命名空间。

    使用您要复制的持久性卷声明替换 source

    schedule 值替换为运行复制的频率。这个示例有每 6 分钟的调度。这个值必须在引号内。如需更多信息,请参阅调度同步

    intermediate-s3-bucket 替换为 Rclone 配置文件配置部分的路径。

    destination-bucket 替换为您要复制文件的对象存储桶的路径。

    rclone-secret 替换为包含您的 Rclone 配置信息的 secret 名称。

    copyMethod 的值设置为 CloneDirectSnapshot。这个值指定是否生成点时复制,如果是,则使用什么方法生成它。

    my-sc-name 替换为您要用于点复制的存储类的名称。如果没有指定,则使用源卷的存储类。

    如果您将 my-vsc 指定为 copyMethod,则将 my-vsc 替换为 VolumeSnapshotClass 的名称。对于其他类型的 copyMethod,这并不是必需的。

  2. 创建一个类似以下示例的 ReplicationDestination 自定义资源:

    apiVersion: volsync.backube/v1alpha1
    kind: ReplicationDestination
    metadata:
      name: database-destination
      namespace: dest
    spec:
      trigger:
        schedule: "3,9,15,21,27,33,39,45,51,57 * * * *" #/*
      rclone:
        rcloneConfigSection: <intermediate-s3-bucket>
        rcloneDestPath: <destination-bucket>
        rcloneConfig: <rclone-secret>
        copyMethod: Snapshot
        accessModes: [ReadWriteOnce]
        capacity: 10Gi
        storageClassName: <my-sc>
        volumeSnapshotClassName: <my-vsc>

    schedule 值替换为将复制移到目的地的频率。源和目标的调度必须是偏移的,以允许数据在从目的地拉取前完成复制。这个示例有每 6 分钟的调度,将偏移 3 分钟。这个值必须在引号内。如需更多信息,请参阅调度同步

    intermediate-s3-bucket 替换为 Rclone 配置文件配置部分的路径。

    destination-bucket 替换为您要复制文件的对象存储桶的路径。

    rclone-secret 替换为包含您的 Rclone 配置信息的 secret 名称。

    copyMethod 的值设置为 CloneDirectSnapshot。这个值指定是否生成点时复制,如果是,则使用什么方法生成它。

    accessModes 的值指定持久性卷声明的访问模式。有效值为 ReadWriteOnceReadWriteMany

    capacity 指定目标卷的大小,它必须足够大来包含传入的数据。

    my-sc 替换为您要用作点时副本的存储类的名称。如果没有指定,则使用系统存储类。

    如果您将 my-vsc 指定为 copyMethod,则将 my-vsc 替换为 VolumeSnapshotClass 的名称。对于其他类型的 copyMethod,这并不是必需的。如果没有包括,则使用系统默认 VolumeSnapshotClass

注:默认情况下,Rclone movers 运行没有 root 权限。如果要以 root 用户身份运行 Rclone movers,请运行以下命令将升级的权限注解添加到您的命名空间。

oc annotate namespace <namespace> volsync.backube/privileged-movers=true

<namespace> 替换为您的命名空间的名称。

1.2.2. 将复制镜像转换为可用的持久性卷声明

您可能需要使用复制镜像来恢复数据,或者创建持久性卷声明的新实例。镜像的副本必须转换为持久性卷声明,然后才能使用它。要将复制镜像转换为持久性卷声明,请完成以下步骤:

  1. 复制完成后,输入以下命令识别 ReplicationDestination 对象的最新快照:

    $ kubectl get replicationdestination <destination> -n <destination-ns> --template={{.status.latestImage.name}}

    记录下在创建持久性卷声明时的最新快照值。

    destination 替换为复制目的地的名称。

    destination-ns 替换为您的目的地的命名空间。

  2. 创建一个类似以下示例的 pvc.yaml 文件:

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: <pvc-name>
      namespace: <destination-ns>
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      dataSource:
        kind: VolumeSnapshot
        apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
        name: <snapshot_to_replace>
      resources:
        requests:
          storage: 2Gi

    pvc-name 替换为您的新持久性卷声明的名称。

    destination-ns 替换为持久性卷声明所在的命名空间。

    使用您在上一步中找到的 VolumeSnapshot 名称替换 snapshot_to_replace

    最佳实践:当值至少与初始源持久性卷声明大小相同时,您可以使用不同的值更新 resources.requests.storage

  3. 输入以下命令验证您的持久性卷声明是否在环境中运行:

    $ kubectl get pvc -n <destination-ns>

您的原始备份镜像作为主持久性卷声明运行。

1.2.3. 调度同步

在确定如何启动复制时,从三个选项中选择:始终运行、按计划或手动运行。调度复制是一个经常选择的选项。

Schedule 选项在计划的时间运行复制。调度由 cronspec 定义,因此调度可配置为间隔或特定时间。调度值的顺序为:

"minute (0-59) hour (0-23) day-of-month (1-31) month (1-12) day-of-week (0-6)"

复制将在调度的时间发生时开始。您为此复制选项的设置可能类似以下内容:

spec:
  trigger:
    schedule: "*/6 * * * *"

启用其中一种方法后,同步调度会根据您配置的方法运行。

如需了解更多信息和选项,请参阅 VolSync 文档。

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