Usa instantáneas de volumen

En Google Kubernetes Engine (GKE), puedes usar la función de instantánea de volumen de Kubernetes para volúmenes persistentes en los clústeres de GKE.

Las instantáneas de volumen te permiten crear una copia del volumen en un momento específico. Puedes usar esta copia para hacer que un volumen vuelva a su estado anterior o para aprovisionar un volumen nuevo.

A partir de la versión 1.17 o posterior de GKE, puedes aprovisionar y adjuntar instantáneas de volumen con los siguientes componentes:

Requisitos

Para usar instantáneas de volumen en GKE, debes cumplir con los siguientes requisitos:

Antes de comenzar

Antes de comenzar, asegúrate de haber realizado las siguientes tareas:

  • Habilita la API de Google Kubernetes Engine.
  • Habilitar la API de Google Kubernetes Engine
  • Si deseas usar Google Cloud CLI para esta tarea, instala y, luego, inicializa la CLI de gcloud.

Crea y usa una instantánea de volumen

En los ejemplos de este documento, se muestra cómo hacer las siguientes tareas:

  1. Crear un PersistentVolumeClaim y Deployment.
  2. Agregar un archivo al recurso PersistentVolume que usa el Deployment.
  3. Crear un VolumeSnapshotClass para configurar la instantánea.
  4. Crear una instantánea de volumen del PersistentVolume.
  5. Borrar el archivo de prueba.
  6. Restablecer el PersistentVolume en la instantánea que creaste.
  7. Verificar que la restauración funcionó.

Para usar una instantánea de volumen, debes completar los siguientes pasos:

  1. Crea un objeto VolumeSnapshotClass a fin de especificar el controlador CSI y la política de eliminación para tu instantánea.
  2. Crea un objeto VolumeSnapshot para solicitar una instantánea de un PersistentVolumeClaim existente.
  3. Haz referencia a VolumeSnapshot en una PersistentVolumeClaim para restablecer un volumen en esa instantánea o crear un volumen nuevo con la instantánea.

Crea un PersistentVolumeClaim y un Deployment

  1. Para crear el objeto PersistentVolumeClaim, guarda el siguiente manifiesto como my-pvc.yaml:

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

    Para spec.storageClassName, puedes especificar cualquier clase de almacenamiento que use un controlador CSI compatible. En este ejemplo, se usa la clase de almacenamiento standard-rwo instalada de forma predeterminada con el controlador CSI del disco persistente de Compute Engine. Para obtener más información, consulta Usa el controlador CSI del disco persistente de Compute Engine.

  2. Aplica el manifiesto

    kubectl apply -f my-pvc.yaml
    
  3. Para crear un Deployment, guarda el siguiente manifiesto como 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. Aplica el manifiesto

    kubectl apply -f my-deployment.yaml
    
  5. Verifica el estado del Deployment:

    kubectl get deployment hello-app
    

    Es posible que el Deployment tarde un poco en estar listo. Puedes ejecutar el comando anterior hasta que veas un resultado similar al siguiente:

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

Agrega un archivo de prueba al volumen

  1. Enumera los Pods en el Deployment:

    kubectl get pods -l app=hello-app
    

    El resultado es similar a este:

    NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    hello-app-6d7b457c7d-vl4jr   1/1     Running   0          2m56s
    
  2. Crea un archivo de prueba en un pod:

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

    Reemplaza POD_NAME con el nombre del pod.

  3. Verifica que el archivo exista:

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

    El resultado es similar al siguiente:

    Hello World!
    

Crea un objeto VolumeSnapshotClass

Crea un objeto VolumeSnapshotClass a fin de especificar el controlador CSI y deletionPolicy para la instantánea de volumen. Puedes hacer referencia a objetos VolumeSnapshotClass cuando creas objetos VolumeSnapshot.

  1. Guarda el siguiente manifiesto como volumesnapshotclass.yaml.

    v1

    Usa la versión de la API v1 para clústeres que ejecutan la versión 1.21 o posterior.

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

    v1beta1

    Usa la versión de la API v1beta1 para clústeres que ejecutan las versiones 1.21 o anteriores.

    apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1beta1
    kind: VolumeSnapshotClass
    metadata:
      name: my-snapshotclass
    driver: pd.csi.storage.gke.io
    deletionPolicy: Delete
    

    En este ejemplo:

    • El controlador de CSI usa el campo driver para aprovisionar la instantánea. En este ejemplo, pd.csi.storage.gke.io usa el controlador CSI del disco persistente de Compute Engine.

    • El campo deletionPolicy le indica a GKE qué hacer con el objeto VolumeSnapshotContent y la instantánea subyacente cuando se borra el objeto VolumeSnapshot vinculado. Especifica Delete para borrar el objeto VolumeSnapshotContent y la instantánea subyacente. Especifica Retain si deseas conservar VolumeSnapshotContent y la instantánea subyacente.

    Para usar una ubicación de almacenamiento personalizada, agrega un parámetro storage-locations a la clase de instantánea. Para usar este parámetro, tus clústeres deben usar la versión 1.21 o posterior.

    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
    
  2. Aplica el manifiesto

    kubectl apply -f volumesnapshotclass.yaml
    

Crea una VolumeSnapshot

Un objeto VolumeSnapshot es una solicitud de una instantánea de un objeto PersistentVolumeClaim existente. Cuando creas un objeto VolumeSnapshot, GKE lo crea y lo vincula de forma automática con un objeto VolumeSnapshotContent, que es un recurso en el clúster similar a un objeto PersistentVolume.

  1. Guarda el siguiente manifiesto como volumesnapshot.yaml.

    v1

    Usa la versión de la API v1 para clústeres que ejecutan la versión 1.21 o posterior.

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

    v1beta1

    Usa la versión de la API v1beta1 para clústeres que ejecutan las versiones 1.21 o anteriores.

    apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1beta1
    kind: VolumeSnapshot
    metadata:
      name: my-snapshot
    spec:
      volumeSnapshotClassName: my-snapshotclass
      source:
        persistentVolumeClaimName: my-pvc
    
  2. Aplica el manifiesto

    kubectl apply -f volumesnapshot.yaml
    

    Después de crear una instantánea de volumen, GKE crea un objeto VolumeSnapshotContent correspondiente en el clúster. Este objeto almacena la instantánea y las vinculaciones de objetos VolumeSnapshot. No se interactúa directamente con los objetos VolumeSnapshotContents.

  3. Confirma que GKE creó el objeto VolumeSnapshotContents:

    kubectl get volumesnapshotcontents
    

    El resultado es similar a este:

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

Después de crear el contenido de la instantánea de volumen, el controlador CSI que especificaste en VolumeSnapshotClass crea una instantánea en el sistema de almacenamiento correspondiente. Una vez que GKE crea una instantánea en el sistema de almacenamiento y la vincula a un objeto de VolumeSnapshot del clúster, la instantánea está lista para usarse. Para verificar el estado, ejecuta el siguiente comando:

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

Si la instantánea está lista para usarse, el resultado es similar al siguiente:

NAME               READY
my-snapshot        true

Borra el archivo de prueba

  1. Borra el archivo de prueba que creaste:

    kubectl exec POD_NAME \
        -- sh -c 'rm /usr/share/hello/hello.txt'
    
  2. Verifica que el archivo ya no exista:

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

    El resultado es similar al siguiente:

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

Restablece la instantánea de volumen

Puedes hacer referencia a una VolumeSnapshot en un PersistentVolumeClaim para aprovisionar un volumen nuevo con datos de un volumen existente o restablecer un volumen a un estado que capturaste en la instantánea.

Para hacer referencia a una VolumeSnapshot en un PersistentVolumeClaim, agrega el campo dataSource a tu PersistentVolumeClaim.

En este ejemplo, debes hacer referencia a la VolumeSnapshot que creaste en un PersistentVolumeClaim nueva y actualizar el Deployment para que use la reclamación nueva.

  1. Guarda el siguiente manifiesto como pvc-restore.yaml:

    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. Aplica el manifiesto

    kubectl apply -f pvc-restore.yaml
    
  3. Actualiza el archivo my-deployment.yaml para usar el PersistentVolumeClaim nuevo:

    ...
    volumes:
    - name: my-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc-restore
    
  4. Aplica el manifiesto actualizado:

    kubectl apply -f my-deployment.yaml
    

Verifica que la instantánea se haya restablecido correctamente

  1. Obtén el nombre del Pod nuevo que GKE crea para la Deployment actualizada:

     kubectl get pods -l app=hello-app
    

Verifica que el archivo de prueba exista:

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

Reemplaza NEW_POD_NAME con el nombre del pod de GKE nuevo creado.

El resultado es similar a este:

   Hello World!

Limpia

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  1. Borra VolumeSnapshot:

    kubectl delete volumesnapshot my-snapshot
    
  2. Borra VolumeSnapshotClass:

    kubectl delete volumesnapshotclass my-snapshotclass
    
  3. Borra la implementación:

    kubectl delete deployments hello-app
    
  4. Borra los objetos PersistentVolumeClaim:

    kubectl delete pvc my-pvc pvc-restore
    

¿Qué sigue?