Klone von nichtflüchtigen Volumes erstellen

Autopilot Standard

Dieses Dokument zeigt Ihnen, wie Sie das Volume-Klonen von Kubernetes verwenden, um nichtflüchtige Volumes in Ihren GKE-Clustern (Google Kubernetes Engine) zu klonen.

Überblick

Ein Klon ist ein neues unabhängiges Volume, das ein Duplikat eines bestehenden Kubernetes-Volumes ist. Ein Klon ähnelt einem Volume-Snapshot, da es eine Kopie eines Volumes zu einem bestimmten Zeitpunkt ist. Beim Klonen eines Volumes wird jedoch kein Snapshot-Objekt vom Quellvolume erstellt, sondern der Klon wird mit allen Daten des Quellvolumes versehen.

Voraussetzungen

Um Volumes in GKE zu klonen, müssen Sie die folgenden Anforderungen erfüllen:

Der Quell-PersistentVolumeClaim muss sich im selben Namespace wie der Ziel-PersistentVolumeClaim befinden.
Verwenden Sie einen CSI-Treiber, der das Klonen von Volumes unterstützt. Der integrierte nichtflüchtige Speichertreiber unterstützt kein Volume-Klonen.
- Der CSI-Treiber für nichtflüchtigen Speicher von Compute Engine Version 1.4.0 und höher unterstützt das Klonen von Volumes und ist standardmäßig auf neuen Linux-Clustern installiert, auf denen GKE Version 1.22 oder später läuft. Sie können auch den CSI-Treiber für nichtflüchtige Speicher von Compute Engine auf einem vorhandenen Cluster aktivieren.

Führen Sie folgenden Befehl in der gcloud CLI aus, um die CSI-Treiberversion des nichtflüchtigen Speichers von Compute Engine zu prüfen:

kubectl describe daemonsets pdcsi-node --namespace=kube-system | grep "gke.gcr.io/gcp-compute-persistent-disk-csi-driver"

Wenn die Ausgabe eine ältere Version als 1.4.0 anzeigt, aktualisieren Sie die Steuerungsebene manuell, um die neueste Version zu erhalten.

Beschränkungen

Beide Volumes müssen denselben Volume-Modus verwenden. Standardmäßig setzt GKE den VolumeMode auf ext4.
Alle Einschränkungen zum Erstellen eines Laufwerkklons aus einem vorhandenen Laufwerk für Compute Engine gelten auch für GKE.
Sie können einen regionalen Laufwerksklon aus einem zonalen Laufwerk erstellen. Beachten Sie jedoch die Einschränkungen dieses Ansatzes.
Das Klonen muss in einer kompatiblen Zone erfolgen. Verwenden Sie allowedTopologies, um die Topologie der bereitgestellten Volumes auf bestimmte Zonen zu beschränken. Alternativ können nodeSelectors oder Affinität und Anti-Affinität verwendet werden, um einen Pod so einzuschränken, dass er auf bestimmte Knoten ausgeführt werden kann, die in einer kompatiblen Zone ausgeführt werden.
- Beim zonalen Klonen muss die Klonzone mit der Zone des Quelllaufwerks übereinstimmen.
- Beim zonalen bis regionalen Klonen muss eine der Replikatzonen des Klons der Zone des Quelllaufwerks entsprechen.

Volume-Klonen verwenden

Um einen Volume-Klon bereitzustellen, fügen Sie dem Feld dataSource eines neuen PersistentVolumeClaims einen Verweis auf einen bestehenden PersistentVolumeClaim im gleichen Namespace hinzu. Die folgende Übung zeigt, wie Sie ein Quell-Volume mit Daten bereitstellen, einen Volume-Klon erstellen und den Klon verwenden.

Quell-Volume erstellen

Um ein Quellvolume zu erstellen, folgen Sie den Anweisungen in CSI-Treiber für nichtflüchtigen Speicher von Compute Engine für Linux-Cluster verwenden, um eine StorageClass, einen PersistentVolumeClaim und einen Pod zu erstellen, der das neue Volume verarbeitet. Sie verwenden den PersistentVolumeClaim, den Sie als Quelle für den Volume-Klon erstellen.

Testdatei zum Quellvolume hinzufügen

Testdatei zum Quellvolume hinzufügen Sie können im Volume-Klon nach dieser Testdatei suchen, um zu prüfen, ob der Klon erfolgreich war.

Erstellen Sie in einem Pod eine Testdatei:
```
kubectl exec POD_NAME \
    -- sh -c 'echo "Hello World!" > /var/lib/www/html/hello.txt'
```
Ersetzen Sie POD_NAME durch den Namen eines Pods, der das Quellvolume nutzt. Wenn Sie beispielsweise der Anleitung unter CSI-Treiber für nichtflüchtigen Speicher von Compute Engine für Linux-Cluster verwenden gefolgt sind, ersetzen Sie POD_NAME durch web-server.

Prüfen Sie, ob die Datei vorhanden ist:

kubectl exec POD_NAME \
    -- sh -c 'cat /var/lib/www/html/hello.txt'

Die entsprechende Ausgabe sieht etwa so aus:

Hello World!

Quellvolume klonen

Speichern Sie das folgende Manifest als podpvc-clone.yaml:
```
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: podpvc-clone
spec:
  dataSource:
    name: PVC_NAME
    kind: PersistentVolumeClaim
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  storageClassName: STORAGE_CLASS_NAME
  resources:
    requests:
      storage: STORAGE
```
Dabei gilt:
- PVC_NAME: der Name des Quell-PersistentVolumeClaim, den Sie unter Quellvolume erstellen erstellt haben.
- STORAGE_CLASS_NAME: der Name der zu verwendenden StorageClass, die mit der StorageClass des Quell-PersistentVolumeClaim übereinstimmen muss.
- STORAGE: die angefragte Speichermenge, die mindestens die Größe des Quell-PersistentVolumeClaim haben muss.
Wenden Sie das Manifest an:
```
kubectl apply -f podpvc-clone.yaml
```

Pod erstellen, der das geklonte Volume verbraucht

Im folgenden Beispiel wird ein Pod erstellt, der den von Ihnen erstellten Volume-Klon verwendet.

Speichern Sie das folgende Manifest als web-server-clone.yaml:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-server-clone
spec:
  containers:
   - name: web-server-clone
     image: nginx
     volumeMounts:
       - mountPath: /var/lib/www/html
         name: mypvc
  volumes:
   - name: mypvc
     persistentVolumeClaim:
       claimName: podpvc-clone
       readOnly: false

Wenden Sie das Manifest an:
```
kubectl apply -f web-server-clone.yaml
```

Prüfen Sie, ob die Testdatei vorhanden ist:

kubectl exec web-server-clone \
    -- sh -c 'cat /var/lib/www/html/hello.txt'

Die entsprechende Ausgabe sieht etwa so aus:

Hello World!

Bereinigen

Mit den folgenden Schritten vermeiden Sie, dass Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen in Rechnung gestellt werden:

Pod-Objekte löschen:

kubectl delete pod POD_NAME web-server-clone

PersistentVolumeClaim-Objekte löschen:
```
kubectl delete pvc podpvc podpvc-clone
```