Esegui il backup dell'archiviazione su dischi permanenti utilizzando gli snapshot dei volumi


Questa pagina mostra come eseguire il backup e ripristinare lo spazio di archiviazione su Persistent Disk utilizzando snapshot di volumi.

Per un'introduzione, consulta Informazioni sugli snapshot dei volumi Kubernetes.

Requisiti

Per utilizzare gli snapshot del volume su GKE, devi soddisfare i seguenti requisiti requisiti:

  • Utilizza un driver CSI che supporta gli snapshot. Il driver Persistent Disk integrato non supporta gli snapshot. Per creare e gestire gli snapshot, devi utilizzare lo stesso driver CSI del file PersistentVolumeClaim (PVC) sottostante.

  • Usa piano di controllo versioni 1.17 o successive. Per utilizzare il driver CSI del disco permanente di Compute Engine in un VolumeSnapshot, utilizza le versioni GKE 1.17.6-gke.4 o successive.

  • Avere un PersistentVolumeClaim esistente da utilizzare per uno snapshot. Il PersistentVolume utilizzato per un'origine snapshot deve essere gestito da un driver CSI. Puoi verificare di utilizzare un driver CSI controllando che il parametro La specifica PersistentVolume ha una sezione csi con driver: pd.csi.storage.gke.io o filestore.csi.storage.gke.io. Se PersistentVolume è provisioning dinamico dal driver CSI, come descritto nelle sezioni seguenti, è gestito il driver CSI.

Limitazioni

Tutte le restrizioni per la creazione di uno snapshot del disco su Compute Engine si applicano anche a GKE.

Best practice

Assicurati di seguire le best practice per gli snapshot dei dischi Compute Engine quando utilizzi gli snapshot dei dischi permanenti Volume su GKE.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

  • Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
  • Abilita l'API Google Kubernetes Engine
  • Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, install e poi inizializzare con gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.

Creazione e utilizzo di uno snapshot del volume

Gli esempi in questo documento mostrano come eseguire le seguenti attività:

  1. Crea un PersistentVolumeClaim e un Deployment.
  2. Aggiungi un file al PersistentVolume utilizzato dal Deployment.
  3. Crea un VolumeSnapshotClass per configurare lo snapshot.
  4. Crea uno snapshot del volume di PersistentVolume.
  5. Elimina il file di test.
  6. Ripristina PersistentVolume nello snapshot che hai creato.
  7. Verifica che il ripristino abbia funzionato.

Per utilizzare uno snapshot del volume, devi completare i seguenti passaggi:

  1. Crea un oggetto VolumeSnapshotClass per specificare il driver CSI e l'eliminazione criterio per lo snapshot.
  2. Crea un oggetto VolumeSnapshot per richiedere uno snapshot di un PersistentVolumeClaim esistente.
  3. Fai riferimento a VolumeSnapshot in un PersistentVolumeClaim per ripristinare un volume in quello snapshot o creare un nuovo volume utilizzandolo.

Crea un PersistentVolumeClaim e un Deployment

  1. Per creare l'oggetto PersistentVolumeClaim, salva il seguente manifest comemy-pvc.yaml:

    Persistent Disk

     apiVersion: v1
     kind: PersistentVolumeClaim
     metadata:
       name: my-pvc
     spec:
       storageClassName: standard-rwo
       accessModes:
       - ReadWriteOnce
       resources:
         requests:
           storage: 1Gi
    

    Questo esempio utilizza la classe di archiviazione standard-rwo installata per impostazione predefinita con il driver CSI per il disco permanente di Compute Engine. Per saperne di più, consulta Utilizzo del driver CSI per il disco permanente di Compute Engine.

    Per spec.storageClassName, puoi specificare qualsiasi classe di archiviazione che utilizzi un driver CSI supportato.

  2. Applica il manifest:

    kubectl apply -f my-pvc.yaml
    
  3. Per creare un Deployment, salva il seguente manifest come my-deployment.yaml:

    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. Applica il manifest:

    kubectl apply -f my-deployment.yaml
    
  5. Controlla lo stato del Deployment:

    kubectl get deployment hello-app
    

    Potrebbe essere necessario un po' di tempo prima che il Deployment sia pronto. Puoi eseguire precedente finché non viene visualizzato un output simile al seguente:

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

Aggiungi un file di test al volume

  1. Elenca i Pods nel Deployment:

    kubectl get pods -l app=hello-app
    

    L'output è simile al seguente:

    NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    hello-app-6d7b457c7d-vl4jr   1/1     Running   0          2m56s
    
  2. Crea un file di test in un Pod:

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

    Sostituisci POD_NAME con il nome del Pod.

  3. Verifica che il file esista:

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

    L'output è simile al seguente:

    Hello World!
    

Crea un oggetto VolumeSnapshotClass

Crea un oggetto VolumeSnapshotClass per specificare il driver CSI e deletionPolicy per lo snapshot del volume. Puoi fare riferimento agli oggetti VolumeSnapshotClass quando crei oggetti VolumeSnapshotClass.

  1. Salva il seguente manifest come volumesnapshotclass.yaml.

    Persistent Disk

    Utilizza la versione API v1 per i cluster che eseguono la versione 1.21 o successive.

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

    In questo esempio:

    • Il campo driver viene utilizzato dal driver CSI per eseguire il provisioning dello snapshot. In questo esempio, pd.csi.storage.gke.io utilizza il driver CSI per il disco permanente di Compute Engine.

    • Il campodeletionPolicy indica a GKE cosa fare con l'oggettoVolumeSnapshotContent e con lo snapshot sottostante quando viene eliminato l'oggettoVolumeSnapshot vincolato. Specifica Delete per eliminare l'oggetto VolumeSnapshotContent e lo snapshot sottostante. Specifica Retain se vuoi conservare VolumeSnapshotContent e lo snapshot sottostante.

      Per utilizzare una posizione di archiviazione personalizzata, aggiungi un parametro storage-locations alla classe di snapshot. Per utilizzare questo parametro, i tuoi cluster devono utilizzare la versione 1.21 o successive.

      apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
      kind: VolumeSnapshotClass
      metadata:
        name: my-snapshotclass
      parameters:
        storage-locations: us-east2
      driver: pd.csi.storage.gke.io
      deletionPolicy: Delete
      
    • Per creare un'immagine disco, aggiungi quanto segue al campo parameters:

      parameters:
        snapshot-type: images
        image-family: IMAGE_FAMILY
      

      Sostituisci IMAGE_FAMILY con il nome del tuo famiglia di immagini preferita, ad esempio preloaded-data.

  2. Applica il manifest:

    kubectl apply -f volumesnapshotclass.yaml
    

Crea un VolumeSnapshot

Un oggetto VolumeSnapshot è una richiesta di uno snapshot di un oggetto PersistentVolumeClaim esistente. Quando crei un oggetto VolumeSnapshot, GKE lo crea e lo associa automaticamente VolumeSnapshotContent, che è una risorsa nel tuo cluster come un PersistentVolume oggetto.

  1. Salva il seguente manifest come volumesnapshot.yaml.

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

    kubectl apply -f volumesnapshot.yaml
    

    Dopo aver creato uno snapshot Volume, GKE crea un oggetto VolumeSnapshotContent corrispondente nel cluster. Questo oggetto memorizza lo snapshot e le associazioni degli oggetti VolumeSnapshot. Nessuna interazione con VolumeSnapshotContents oggetti direttamente.

  3. Verifica che GKE abbia creato l'oggetto VolumeSnapshotContents:

    kubectl get volumesnapshotcontents
    

    L'output è simile al seguente:

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

Dopo aver creato i contenuti dello snapshot Volume, il driver CSI specificato in VolumeSnapshotClass crea uno snapshot sullo spazio di archiviazione corrispondente di un sistema operativo completo. Dopo che GKE ha creato uno snapshot sul sistema di archiviazione e lo ha associato a un oggetto VolumeSnapshot nel cluster, lo snapshot è pronto per essere utilizzato. Per controllare lo stato, esegui il seguente comando:

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

Se lo snapshot è pronto per l'uso, l'output è simile al seguente:

NAME               READY
my-snapshot        true

Elimina il file di test

  1. Elimina il file di test che hai creato:

    kubectl exec POD_NAME \
        -- sh -c 'rm /usr/share/hello/hello.txt'
    
  2. Verifica che il file non esista più:

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

    L'output è simile al seguente:

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

Ripristina lo snapshot del volume

Puoi fare riferimento a VolumeSnapshot in un PersistentVolumeClaim per eseguire il provisioning un nuovo volume con i dati di un volume esistente o ripristinare un volume acquisito nello snapshot.

Per fare riferimento a un VolumeSnapshot in un PersistentVolumeClaim, aggiungi il campo dataSource al PersistentVolumeClaim. Viene utilizzato lo stesso processo indipendentemente dal fatto che VolumeSnapshotContents si riferisca a un'immagine disco o a uno snapshot.

In questo esempio, fai riferimento al VolumeSnapshot che hai creato in un nuovo PersistentVolumeClaim e aggiorna il Deployment per utilizzare la nuova rivendicazione.

  1. Verifica se stai utilizzando uno snapshot di disco o immagini, che differiscono come segue:

    • Snapshot dei dischi: acquisisci snapshot di frequente e ripristina di rado.
    • Istantanee delle immagini: acquisisci snapshot di rado e ripristina di frequente. La creazione degli snapshot delle immagini potrebbe anche essere più lenta rispetto a quella degli snapshot dei dischi.

    Per maggiori dettagli, vedi Limiti di frequenza degli snapshot. Conoscere il tipo di snapshot è utile per risolvere eventuali problemi.

    Controlla VolumeSnapshot:

    kubectl describe volumesnapshot SNAPSHOT_NAME
    

    Il campo volumeSnapshotClassName specifica la classe di istantanea.

    kubectl describe volumesnapshotclass SNAPSHOT_CLASS_NAME
    

    Il parametro snapshot-type specifica snapshots o images. Se non viene fornito, il valore predefinito è snapshots.

    Se non esiste una classe snapshot (ad esempio, se è stato creato in modo statico), ispeziona VolumeSnapshotContents. sh kubectl describe volumesnapshotcontents SNAPSHOT_CONTENTS_NAME Il formato dell'handle di uno snapshot nell'output indica il tipo di snapshot, come segue: * projects/PROJECT_NAME/global/snapshots/SNAPSHOT_NAME: snapshot del disco

    • projects/PROJECT_NAME/global/images/IMAGE_NAME: istantanea dell'immagine
  1. Salva il seguente manifest come pvc-restore.yaml:

    Persistent Disk

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc-restore
    spec:
      dataSource:
        name: my-snapshot
        kind: VolumeSnapshot
        apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
      storageClassName: standard-rwo
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
    
  2. Applica il manifest:

    kubectl apply -f pvc-restore.yaml
    
  3. Aggiorna il file my-deployment.yaml per utilizzare il nuovo PersistentVolumeClaim:

    ...
    volumes:
    - name: my-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc-restore
    
  4. Applica il manifest aggiornato:

    kubectl apply -f my-deployment.yaml
    

Verifica che lo snapshot sia stato ripristinato correttamente

  1. Ottieni il nome del nuovo Pod creato da GKE per l'aggiornamento Deployment:

     kubectl get pods -l app=hello-app
    

Verifica che il file di test esista:

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

Sostituisci NEW_POD_NAME con il nome del nuovo Pod creato da GKE.

L'output è simile al seguente:

   Hello World!

Importa uno snapshot preesistente

Puoi utilizzare uno snapshot del volume esistente creato al di fuori del cluster corrente per eseguire il provisioning manuale dell'oggetto VolumeSnapshotContents. Ad esempio, puoi compilare un volume in GKE con uno snapshot di un'altra risorsa Google Cloud creata in un altro cluster.

  1. Individua il nome dello snapshot.

    Console Google Cloud

    Vai alla pagina https://console.cloud.google.com/compute/snapshots.

    Google Cloud CLI

    Esegui questo comando:

    gcloud compute snapshots list
    

    L'output è simile al seguente:

    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. Salva il seguente manifest VolumeSnapshot come restored-snapshot.yaml.

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

    kubectl apply -f restored-snapshot.yaml
    
  4. Salva il seguente manifest VolumeSnapshotContent come restored-snapshot-content.yaml. Sostituisci il campo snapshotHandle con l'ID progetto e il nome dello snapshot. Sia volumeSnapshotRef.name che volumeSnapshotRef.namespace deve puntare all'elemento creato in precedenza VolumeSnapshot per rendere valida l'associazione bidirezionale.

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

    kubectl apply -f restored-snapshot-content.yaml
    
  6. Salva il seguente manifest PersistentVolumeClaim come restored-pvc.yaml. Il controller di archiviazione Kubernetes troverà un VolumeSnapshot denominato restored-snapshot e poi prova a trovare o a creare in modo dinamico una PersistentVolume come origine dati. Puoi quindi utilizzare questa PVC in un pod per accedere ai dati ripristinati.

    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: restored-pvc
    spec:
      dataSource:
        name: restored-snapshot
        kind: VolumeSnapshot
        apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
      storageClassName: standard-rwo
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
    
  7. Applica il manifest:

    kubectl apply -f restored-pvc.yaml
    
  8. Salva il seguente manifest Pod come restored-pod.yaml facendo riferimento a PersistentVolumeClaim. Il conducente CSI eseguirà il provisioning di un PersistentVolume e compilarlo dallo snapshot.

    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. Applica il manifest:

    kubectl apply -f restored-pod.yaml
    
  10. Verifica che il file sia stato ripristinato:

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

Esegui la pulizia

Per evitare che al tuo account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate su questa pagina, segui questi passaggi.

  1. Elimina VolumeSnapshot:

    kubectl delete volumesnapshot my-snapshot
    
  2. Elimina VolumeSnapshotClass:

    kubectl delete volumesnapshotclass my-snapshotclass
    
  3. Elimina Deployment:

    kubectl delete deployments hello-app
    
  4. Elimina gli oggetti PersistentVolumeClaim:

    kubectl delete pvc my-pvc pvc-restore
    

Passaggi successivi