スナップショットの概要

このページでは、スナップショットの概要、仕組み、一般的なユースケース、スナップショットを作成して使用する際のベスト プラクティスについて説明します。スナップショットを作成して管理する方法と、スナップショットから Filestore データを復元する方法については、スナップショットを使用してデータの状態を保持するをご覧ください。

スナップショットとは?

Filestore のスナップショットとは、スナップショットが作成された時点でのファイル共有データを保存した状態のことです。インスタンスでは、スナップショットの作成後に変更されたファイルの状態が維持されます。ファイルをスナップショットに保存された状態へ復元する場合は、関連するスナップショット ディレクトリのファイルで現在のファイルを上書きします。

スナップショットは、Filestore インスタンス内に保存され、インスタンスの子リソースです。インスタンスのデータが変更されるまで、データの複製や容量の消費は発生しません。インスタンスのすべてのスナップショットでは、共通のデータが共有されます。つまり、インスタンスにはスナップショット間の違いのみが保持されます。

スナップショットの作成

ファイル共有の各ディレクトリには、非表示の .snapshot ディレクトリがあります。各 .snapshot ディレクトリには、作成する親ディレクトリのスナップショットが含まれています。次に例を示します。

foo/
│   bar.txt
│
└───.snapshot
    │
    ├───snap1/
    │        bar.txt
    │
    ├───snap2/
    │        bar.txt
    │
    └───snap3/
             bar.txt

スナップショットには、スナップショット作成時に親ディレクトリ内に存在するすべてのファイルとサブディレクトリの読み取り専用ビューが含まれます。すべてのファイル属性(atimeownership、読み取り/書き込み権限など)は保持されます。

スナップショットの作成はデータのコピーを伴わないため、通常 2 分もかかりません。また、インスタンスのパフォーマンスにも影響しません。

一度に作成できるスナップショット数は、インスタンスごとに最大 240 個です。 ファイル共有名とスナップショット名は、合わせて最大 78 文字です。

スナップショットの整合性

Filestore のスナップショットには、NFSv3 整合性セマンティクスがあります。スナップショットが開始される前に、Filestore インスタンスが安定したストレージに書き込まれたものと認識した書き込み、または後に確認済みの COMMIT が続く書き込みは、スナップショットに追加されます。詳細については、NFSv3 RFC-1813 のセクション 3.3.7 をご覧ください。

最適なスナップショット整合性を確保するため、ファイル共有を準備する

スナップショットの品質は、大量の書き込みワークロード中に作成されたスナップショットから復元するアプリケーションの能力によって決まります。ほとんどの場合、アプリケーションがファイル共有にデータを書き込んでいる間でも、優れた整合性を持つスナップショットを作成できます。ただし、アプリケーションで厳密な整合性が求められる場合は、次のうち 1 つ以上を行うことをおすすめします。

  • sync マウント オプションを使用するか、O_DIRECT|O_SYNC でファイルを開きます。どちらの方法でも整合性は改善されますが、保証はされません。
  • ファイル共有にデータを書き込むアプリケーションまたはオペレーティング システム プロセスを一時停止し、スナップショットを開始する前にファイル共有に対する変更をフラッシュする。詳細については、fsync(2) をご覧ください。
  • アプリケーションで複数の共有間の整合性が求められる場合は、すべてのアプリケーションに書き込む全インスタンスの全アプリケーションを一時停止し、すべてのファイル共有のスナップショットを作成してから、アプリケーションを再開する。
  • アプリケーション レベルの整合性が必要な場合は、スナップショットを作成する前に、アプリケーションを停止して、ファイル共有のマウントを解除する。

.snapshot ディレクトリの NFS セマンティクス

.snapshot ディレクトリは、親ディレクトリ用に作成されたスナップショットを含む特別な隠しディレクトリです。これらのディレクトリでは、すべての NFS コマンドと bash コマンドが機能しますが、次の例外があります。

  • .snapshot という名前のファイルやディレクトリは、スナップショット用に予約されているため作成できません。
  • .snapshot ディレクトリは、READDIR コマンドまたは READDIRPLUS コマンドの出力にも、ls -a bash コマンドの出力にも一覧表示されません。
  • .snapshot ディレクトリに変更するには、.snapshot 文字列を明示的に入力する必要があります。例: cd somedir/.snapshot/
  • シェルコマンドのオートコンプリートでは、.snapshot がオプションとして一覧表示されません。

スナップショットに取り込まれたファイルを削除する

スナップショットに取り込まれたファイルを削除しても、インスタンスの空きディスク容量は増加しません。

スナップショットの状態への復元

インスタンスのスナップショットの状態への復元は、高スケール SSD とエンタープライズ インスタンスのプレビュー機能としてのみ使用できます。

スナップショットに取り込まれている状態へインスタンスを戻すと、そのスナップショットの作成後に書き込まれたすべての新しいデータは削除され、復元できなくなります。対象スナップショットの後に作成されたスナップショットは、元に戻す処理によっても削除されます。

機能の制限事項

  • スナップショットに戻す機能は、ライブ ファイル システムとチェーン内の新しいスナップショットの両方に対する破壊的な操作です。したがって、偶発的なデータ損失のリスクが高くなります。これは、バックアップを使用して復元する場合と比較して、動作が著しく異なります。バックアップからの復元では、バックアップは使用後も現在の状態のままであるため、複数のバックアップから復元して最適なバックアップを見つけることができます。元に戻す機能は慎重に使用してください。

  • ターゲット スナップショットの作成後に書き込まれたすべてのデータは、元に戻すプロセスの開始時に削除され、復元できません。ターゲット スナップショットより新しいスナップショットもすべて削除されます。たとえば、snapshot1、snapshot2、snapshot3 は順次作成されます。インスタンスをスナップショット 2 でキャプチャした状態に戻すと、スナップショット 3 とスナップショット 3 以降のすべての変更は、元に戻すプロセスで削除されます。

    削除されたデータのクリーンアップには、最長で 3 日ほどかかることがあります。この間、インスタンスの容量とパフォーマンスに影響が出る可能性があります。

  • インスタンスをスナップショットの状態に戻すと、NFS ファイルシステム ID(fsid)が更新されます。そのため、既存のマウントを使用してクライアントにアクセスしようとすると、古いファイルの操作エラーが返されます。ベスト プラクティスとして、元に戻すオペレーションの前にインスタンスからすべてのクライアントをマウント解除し、完了後にクライアントを再マウントします。

  • 関係するファイルの数によっては、元に戻す操作に数時間かかる場合があります。元に戻す操作を開始する前に、元に戻す操作が完了するまで待つ必要があります。

  • インスタンスまたはスナップショットのいずれかに対する他のオペレーションは、復元オペレーションが完了するまで実行できません。他のすべてのオペレーションは、オペレーションの構成に応じて、拒否されるかキューに入れられます。

  • 現在、1 つの共有を持つインスタンスのみをスナップショットの状態に戻すことができます。スナップショットに戻す機能は、GKE 向け Filestore マルチシェアと組み合わせることはできません。

次のステップ