ボリューム スナップショットを使用して Filestore ストレージをバックアップする

Autopilot Standard

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このページでは、Kubernetes ボリューム スナップショットを使用して Filestore ストレージをバックアップおよび復元する方法について説明します。

Kubernetes ボリューム スナップショットの作成は、Filestore バックアップの作成と同等です。詳細については、Kubernetes のボリューム スナップショットについての記事をご覧ください。

要件

GKE でボリューム スナップショットを使用するには、次の要件を満たす必要があります。

• Filestore CSI ドライバをデプロイする必要があります。次の Filestore サービスティアのみがサポートされています。

  • 基本 HDD（GKE バージョン 1.21 以降）
  • 基本 SSD（GKE バージョン 1.21 以降）
  • ゾーン（10 TiB～100 TiB）（GKE バージョン 1.27 以降）
  • Enterprise（GKE バージョン 1.25 以降）

• コントロール プレーンのバージョン 1.17 以降を使用します。VolumeSnapshot で Filestore CSI ドライバを使用するには、サービスティアに適用される GKE バージョン番号を使用します。

• スナップショットに使用する既存の PersistentVolumeClaim が必要です。スナップショット ソースに使用する PersistentVolume は、CSI ドライバによって管理される必要があります。CSI ドライバを使用しているかどうかを確認するには、PersistentVolume 仕様の csi セクションで driver: pd.csi.storage.gke.io または filestore.csi.storage.gke.io が指定されているかをチェックします。以降のセクションで説明するように、PersistentVolume が CSI ドライバによって動的にプロビジョニングされていれば、CSI ドライバによって管理されています。

制限事項

• スナップショット ボリュームには、通常のボリュームと同じサイズ制限があります。たとえば、Filestore スナップショットでは、基本 HDD ティアのサイズが 1 TiB 以上である必要があります。

• Filestore の CSI ドライバは、次の Filestore サービスティアで動的プロビジョニングまたはバックアップ ワークフローをサポートしていません。

  • ゾーン（1 TiB～9.75 TiB）
  • リージョン

• 一度にバックアップできるシェアは 1 つのインスタンスにつき 1 つのみです。ストレージ プールについては、2 つの異なる Filestore インスタンスの 2 つの異なるシェアから発行されたバックアップ リクエストは同時に実行されます。

• シングルシェアのバックアップは、シングルシェアのボリュームにのみ復元できます。Filestore の CSI ドライバを使用する場合、新しい Filestore インスタンスにシングルシェアのボリュームのみを復元できます。

  • 新しいインスタンスでは、バックアップと同じサービスティアを使用する必要があります。
  • 新しいインスタンスの最小容量は、バックアップの最小容量と一致している必要があります。

• ソースまたは既存の Filestore インスタンスに対する Filestore の backup restore オペレーションはサポートされていません。機能制限の一覧については、Filestore のバックアップ機能の制限事項をご覧ください。

• マルチシェアのバックアップはサポートされていません。

始める前に

始める前に、次の作業が完了していることを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API を有効にする。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• このタスクに Google Cloud CLI を使用する場合は、gcloud CLI をインストールして初期化する。すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して最新のバージョンを取得する。
  注: gcloud CLI がすでにインストールされている場合には、必ず compute/region と compute/zone のプロパティを設定してください。デフォルトのロケーションを設定することで、gcloud CLI のエラー（One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location など）を防ぐことができます。

ボリューム スナップショットの作成と使用

このドキュメントの例では、次の作業を行う方法について説明します。

1. PersistentVolumeClaim と Deployment を作成する。
2. Deployment が使用する PersistentVolume にファイルを追加する。
3. VolumeSnapshotClass を作成してスナップショットを構成する。
4. PersistentVolume のボリューム スナップショットを作成する。
5. テストファイルを削除する。
6. 作成したスナップショットに PersistentVolume を復元する。
7. 復元が機能していることを確認する。

ボリューム スナップショットを使用するには、次の手順を完了する必要があります。

1. VolumeSnapshotClass オブジェクトを作成して、スナップショットの CSI ドライバと削除ポリシーを指定します。
2. VolumeSnapshot オブジェクトを作成して、既存の PersistentVolumeClaim のスナップショットをリクエストします。
3. PersistentVolumeClaim 内の VolumeSnapshot を参照して、そのスナップショットにボリュームを復元するか、スナップショットを使用して新しいボリュームを作成します。

PersistentVolumeClaim と Deployment を作成する

1. PersistentVolumeClaim オブジェクトを作成するには、次のマニフェストを my-pvc.yaml として保存します。

   Filestore

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: my-pvc
    spec:
      storageClassName: enterprise-rwx
      accessModes:
      - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 1Ti
   

   この例では、エンタープライズ階層の Filestore PVC を作成します。詳細については、Filestore CSI ドライバを使用して Filestore インスタンスにアクセスするをご覧ください。

   spec.storageClassName には、サポートされている CSI ドライバを使用するストレージ クラスを指定できます。

2. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f my-pvc.yaml
   

3. Deployment を作成するには、次のマニフェストを my-deployment.yaml として保存します。

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: hello-app
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: hello-app
     template:
       metadata:
         labels:
           app: hello-app
       spec:
         containers:
         - name: hello-app
           image: google/cloud-sdk:slim
           args: [ "sleep", "3600" ]
           volumeMounts:
           - name: sdk-volume
             mountPath: /usr/share/hello/
         volumes:
         - name: sdk-volume
           persistentVolumeClaim:
             claimName: my-pvc
   

4. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f my-deployment.yaml
   

5. Deployment のステータスを確認します。

   kubectl get deployment hello-app
   

   Deployment の準備が完了するまでに時間がかかることがあります。次のような出力が表示されるまで、上記のコマンドを実行します。

   NAME        READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   hello-app   1/1     1            1           2m55s
   

ボリュームにテストファイルを追加する

1. Deployment の Pods を一覧表示します。

   kubectl get pods -l app=hello-app
   

   出力は次のようになります。

   NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   hello-app-6d7b457c7d-vl4jr   1/1     Running   0          2m56s
   

2. Pod にテストファイルを作成します。

   kubectl exec POD_NAME \
       -- sh -c 'echo "Hello World!" > /usr/share/hello/hello.txt'
   

   POD_NAME は、Pod の名前に置き換えます。

3. ファイルが存在することを確認します。

   kubectl exec POD_NAME \
       -- sh -c 'cat /usr/share/hello/hello.txt'
   

   出力は次のようになります。

   Hello World!
   

VolumeSnapshotClass オブジェクトを作成する

VolumeSnapshotClass オブジェクトを作成して、ボリューム スナップショットの CSI ドライバと deletionPolicy を指定します。VolumeSnapshot オブジェクトの作成時に VolumeSnapshotClass オブジェクトを参照できます。

1. 次のマニフェストを volumesnapshotclass.yaml として保存します。

   Filestore

   apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
   kind: VolumeSnapshotClass
   metadata:
     name: my-snapshotclass
   driver: filestore.csi.storage.gke.io
   parameters:
     type: backup
   deletionPolicy: Delete
   

   この例では、次のようになります。

   • driver フィールドは、スナップショットをプロビジョニングするために CSI ドライバによって使用されます。この例では、filestore.csi.storage.gke.io は Filestore の CSI ドライバを使用します。
   • deletionPolicy フィールドは、バインドされた VolumeSnapshot オブジェクトの削除時に、VolumeSnapshotContent オブジェクトとその基盤となるスナップショットを GKE でどのように処理するかを指示します。VolumeSnapshotContent オブジェクトと基盤となるスナップショットを削除するには、Delete を指定します。VolumeSnapshotContent とその基盤となるスナップショットを保持する場合は、Retain を指定します。

2. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f volumesnapshotclass.yaml
   

VolumeSnapshot を作成する

VolumeSnapshot オブジェクトは、既存の PersistentVolumeClaim オブジェクトのスナップショットのリクエストです。VolumeSnapshot オブジェクトを作成すると、GKE はオブジェクトを自動的に作成し、VolumeSnapshotContent オブジェクト（PersistentVolume オブジェクトなどのクラスタ内のリソース）とバインドします。

1. 次のマニフェストを volumesnapshot.yaml として保存します。

   apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
   kind: VolumeSnapshot
   metadata:
     name: my-snapshot
   spec:
     volumeSnapshotClassName: my-snapshotclass
     source:
       persistentVolumeClaimName: my-pvc
   

2. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f volumesnapshot.yaml
   

   Volume スナップショットを作成すると、GKE によって対応する VolumeSnapshotContent オブジェクトがクラスタ内に作成されます。このオブジェクトには、VolumeSnapshot オブジェクトのスナップショットとバインディングが格納されます。VolumeSnapshotContents オブジェクトを直接操作することはありません。

3. GKE が VolumeSnapshotContents オブジェクトを作成したことを確認します。

   kubectl get volumesnapshotcontents
   

   出力は次のようになります。

   NAME                                               AGE
   snapcontent-cee5fb1f-5427-11ea-a53c-42010a1000da   55s
   

Volume スナップショットのコンテンツが作成されると、VolumeSnapshotClass で指定した CSI ドライバによって、対応するストレージ システムにスナップショットが作成されます。GKE がストレージ システムにスナップショットを作成し、クラスタ上の VolumeSnapshot オブジェクトにバインドすると、スナップショットが使用できるようになります。ステータスを確認するには、次のコマンドを実行します。

kubectl get volumesnapshot \
  -o custom-columns='NAME:.metadata.name,READY:.status.readyToUse'

スナップショットを使用できる場合は、出力は次のようになります。

NAME               READY
my-snapshot        true

テストファイルを削除します。

1. 作成したテストファイルを削除します。

   kubectl exec POD_NAME \
       -- sh -c 'rm /usr/share/hello/hello.txt'
   

2. ファイルが存在していないことを確認します。

   kubectl exec POD_NAME \
       -- sh -c 'cat /usr/share/hello/hello.txt'
   

   出力は次のようになります。

   cat: /usr/share/hello/hello.txt: No such file or directory
   

ボリューム スナップショットを復元する

PersistentVolumeClaim の VolumeSnapshot を参照して、既存のボリュームのデータで新しいボリュームをプロビジョニングできます。

PersistentVolumeClaim で VolumeSnapshot を参照するには、PersistentVolumeClaim に dataSource フィールドを追加します。

この例では、新しい PersistentVolumeClaim で作成した VolumeSnapshot を参照して、新しいクレームを使用するように Deployment を更新します。

1. 次のマニフェストを pvc-restore.yaml として保存します。

   Filestore

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: pvc-restore
   spec:
     dataSource:
       name: my-snapshot
       kind: VolumeSnapshot
       apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
     storageClassName: enterprise-rwx
     accessModes:
     - ReadWriteMany
     resources:
       requests:
         storage: 1Ti
   

   注: PersistentVolumeClaim の Namespace は VolumeSnapshot の Namespace と同じにする必要があります。

2. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f pvc-restore.yaml
   

3. 新しい PersistentVolumeClaim を使用するように my-deployment.yaml ファイルを更新します。

   ...
   volumes:
   - name: my-volume
     persistentVolumeClaim:
       claimName: pvc-restore
   

4. 更新されたマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f my-deployment.yaml
   

スナップショットが正常に復元されたことを確認する

1. 更新された Deployment 用に GKE が作成する新しい Pod の名前を取得します。

    kubectl get pods -l app=hello-app
   

テストファイルが存在することを確認します。

   kubectl exec NEW_POD_NAME \
       -- sh -c 'cat /usr/share/hello/hello.txt'

NEW_POD_NAME は、GKE が作成した新しい Pod の名前に置き換えます。

出力は次のようになります。

   Hello World!

既存のスナップショットをインポートする

現在のクラスタの外部で作成された既存のボリューム スナップショットを使用して、VolumeSnapshotContents オブジェクトを手動でプロビジョニングできます。たとえば、別のクラスタに作成された別の Google Cloud リソースのスナップショットで GKE のボリュームを更新できます。

1. スナップショットの名前を探します。

   Google Cloud コンソール

   https://console.cloud.google.com/compute/snapshots に移動します。

   Google Cloud CLI

   次のコマンドを実行します。

   gcloud compute snapshots list
   

   出力は次のようになります。

   NAME                                           DISK_SIZE_GB  SRC_DISK                                                     STATUS
   snapshot-5e6af474-cbcc-49ed-b53f-32262959a0a0  1             us-central1-b/disks/pvc-69f80fca-bb06-4519-9e7d-b26f45c1f4aa READY
   

2. 次の VolumeSnapshot マニフェストを restored-snapshot.yaml として保存します。

   apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
   kind: VolumeSnapshot
   metadata:
     name: restored-snapshot
   spec:
     volumeSnapshotClassName: my-snapshotclass
     source:
       volumeSnapshotContentName: restored-snapshot-content
   

3. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f restored-snapshot.yaml
   

4. 次の VolumeSnapshotContent マニフェストを restored-snapshot-content.yaml として保存します。snapshotHandle フィールドは、プロジェクト ID とスナップショット名に置き換えます。双方向のバインディングを有効にするには、volumeSnapshotRef.name と volumeSnapshotRef.namespace の両方が、以前に作成した VolumeSnapshot を参照している必要があります。

   apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
   kind: VolumeSnapshotContent
   metadata:
     name: restored-snapshot-content
   spec:
     deletionPolicy: Retain
     driver: filestore.csi.storage.gke.io
     source:
       snapshotHandle: projects/PROJECT_ID/global/snapshots/SNAPSHOT_NAME
     volumeSnapshotRef:
       kind: VolumeSnapshot
       name: restored-snapshot
       namespace: default
   

5. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f restored-snapshot-content.yaml
   

6. 次の PersistentVolumeClaim マニフェストを restored-pvc.yaml として保存します。Kubernetes ストレージ コントローラは、restored-snapshot という名前の VolumeSnapshot を探し、データソースとして PersistentVolume を見つけるか、動的に作成しようとします。その後、Pod でこの PVC を使用して、復元されたデータにアクセスできます。

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: restored-pvc
   spec:
     dataSource:
       name: restored-snapshot
       kind: VolumeSnapshot
       apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
     storageClassName: enterprise-rwx
     accessModes:
       - ReadWriteOnce
     resources:
       requests:
         storage: 1Gi
   

7. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f restored-pvc.yaml
   

8. 次の Pod マニフェストを restored-pod.yaml として保存し、PersistentVolumeClaim を参照します。CSI ドライバが PersistentVolume をプロビジョニングし、スナップショットで更新します。

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: restored-pod
   spec:
     containers:
     - name: busybox
       image: busybox
       args:
       - sleep
       - "3600"
       volumeMounts:
       - name: source-data
         mountPath: /demo/data
     volumes:
     - name: source-data
       persistentVolumeClaim:
         claimName: restored-pvc
         readOnly: false
   

9. 次のようにマニフェストを適用します。

   kubectl apply -f restored-pod.yaml
   

10. ファイルが復元されたことを確認します。

    kubectl exec restored-pod -- sh -c 'cat /demo/data/hello.txt'
    

クリーンアップ

このページで使用したリソースについて、Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、次の操作を行います。

1. VolumeSnapshot を削除します。

   kubectl delete volumesnapshot my-snapshot
   

   注: ボリューム スナップショットの VolumeSnapshotClass に deletionPolicy:Delete が含まれる場合、対応する VolumeSnapshotContent とストレージ システムの物理スナップショットも削除されます。deletionPolicy:Retain がある場合、GKE は基盤となるスナップショットを保持します。

2. VolumeSnapshotClass を削除します。

   kubectl delete volumesnapshotclass my-snapshotclass
   

3. Deployment を削除します。

   kubectl delete deployments hello-app
   

4. PersistentVolumeClaim オブジェクトを削除します。

   kubectl delete pvc my-pvc pvc-restore
   

次のステップ

• Kubernetes ボリューム スナップショットのドキュメントを読む。
• ボリュームの拡張について学習する。
• CSI ドライバを手動でインストールする方法を学習する。
• GKE のファイル ストレージ オプションとしての Filestore について学習する。