볼륨 스냅샷

쿠버네티스에서 VolumeSnapshot 은 스토리지 시스템 볼륨 스냅샷을 나타낸다. 이 문서는 이미 쿠버네티스 퍼시스턴트 볼륨에 대해 잘 알고 있다고 가정한다.

소개

API 리소스 PersistentVolume 및 PersistentVolumeClaim 가 사용자와 관리자를 위해 볼륨을 프로비전할 때 사용되는 것과 유사하게, VolumeSnapshotContent 및 VolumeSnapshot API 리소스는 사용자와 관리자를 위한 볼륨 스냅샷을 생성하기 위해 제공된다.

VolumeSnapshotContent 는 관리자가 프로비져닝한 클러스터 내 볼륨의 스냅샷이다. 퍼시스턴트볼륨이 클러스터 리소스인 것처럼 이것 또한 클러스터 리소스이다.

VolumeSnapshot 은 사용자가 볼륨의 스냅샷을 요청할 수 있는 방법이다. 이는 퍼시스턴트볼륨클레임과 유사하다.

VolumeSnapshotClass 을 사용하면 VolumeSnapshot 에 속한 다른 속성을 지정할 수 있다. 이러한 속성은 스토리지 시스템에의 동일한 볼륨에서 가져온 스냅샷마다 다를 수 있으므로 PersistentVolumeClaim 의 동일한 StorageClass 를 사용하여 표현할 수는 없다.

볼륨 스냅샷은 쿠버네티스 사용자에게 완전히 새로운 볼륨을 생성하지 않고도 특정 시점에 볼륨의 콘텐츠를 복사하는 표준화된 방법을 제공한다. 예를 들어, 데이터베이스 관리자는 이 기능을 사용하여 수정 사항을 편집 또는 삭제하기 전에 데이터베이스를 백업할 수 있다.

사용자는 이 기능을 사용할 때 다음 사항을 알고 있어야 한다.

• API 오브젝트인 VolumeSnapshot, VolumeSnapshotContent, VolumeSnapshotClass 는 핵심 API가 아닌, CRDs 이다.
• VolumeSnapshot 은 CSI 드라이버에서만 사용할 수 있다.
• 쿠버네티스 팀은 VolumeSnapshot 의 배포 프로세스 일부로써, 컨트롤 플레인에 배포할 스냅샷 컨트롤러와 CSI 드라이버와 함께 배포할 csi-snapshotter라는 사이드카 헬퍼(helper) 컨테이너를 제공한다. 스냅샷 컨트롤러는 VolumeSnapshot 및 VolumeSnapshotContent 오브젝트를 관찰하고 VolumeSnapshotContent 오브젝트의 생성 및 삭제에 대한 책임을 진다. 사이드카 csi-snapshotter는 VolumeSnapshotContent 오브젝트를 관찰하고 CSI 엔드포인트에 대해 CreateSnapshot 및 DeleteSnapshot 을 트리거(trigger)한다.
• 스냅샷 오브젝트에 대한 강화된 검증을 제공하는 검증 웹훅 서버도 있다. 이는 CSI 드라이버가 아닌 스냅샷 컨트롤러 및 CRD와 함께 쿠버네티스 배포판에 의해 설치되어야 한다. 스냅샷 기능이 활성화된 모든 쿠버네티스 클러스터에 설치해야 한다.
• CSI 드라이버에서의 볼륨 스냅샷 기능 유무는 확실하지 않다. 볼륨 스냅샷 서포트를 제공하는 CSI 드라이버는 csi-snapshotter를 사용할 가능성이 높다. 자세한 사항은 CSI 드라이버 문서를 확인하면 된다.
• CRDs 및 스냅샷 컨트롤러는 쿠버네티스 배포 시 설치된다.

볼륨 스냅샷 및 볼륨 스냅샷 컨텐츠의 라이프사이클

VolumeSnapshotContents 은 클러스터 리소스이다. VolumeSnapshots 은 이러한 리소스의 요청이다. VolumeSnapshotContents 과 VolumeSnapshots의 상호 작용은 다음과 같은 라이프사이클을 따른다.

프로비저닝 볼륨 스냅샷

스냅샷을 프로비저닝할 수 있는 방법에는 사전 프로비저닝 혹은 동적 프로비저닝의 두 가지가 있다: .

사전 프로비전

클러스터 관리자는 많은 VolumeSnapshotContents 을 생성한다. 그들은 클러스터 사용자들이 사용 가능한 스토리지 시스템의 실제 볼륨 스냅샷 세부 정보를 제공한다. 이것은 쿠버네티스 API에 있고 사용 가능하다.

동적

사전 프로비저닝을 사용하는 대신 퍼시스턴트볼륨클레임에서 스냅샷을 동적으로 가져오도록 요청할 수 있다. 볼륨스냅샷클래스는 스냅샷 실행 시 스토리지 제공자의 특정 파라미터를 명세한다.

바인딩

스냅샷 컨트롤러는 사전 프로비저닝과 동적 프로비저닝된 시나리오에서 VolumeSnapshot 오브젝트와 적절한 VolumeSnapshotContent 오브젝트와의 바인딩을 처리한다. 바인딩은 1:1 매핑이다.

사전 프로비저닝된 경우, 볼륨스냅샷은 요청된 볼륨스냅샷컨텐츠 오브젝트가 생성될 때까지 바인드되지 않은 상태로 유지된다.

스냅샷 소스 보호로서의 퍼시스턴트 볼륨 클레임

이 보호의 목적은 스냅샷이 생성되는 동안 사용 중인 퍼시스턴트볼륨클레임 API 오브젝트가 시스템에서 지워지지 않게 하는 것이다 (데이터 손실이 발생할 수 있기 때문에).

퍼시스턴트볼륨클레임이 스냅샷을 생성할 동안에는 해당 퍼시스턴트볼륨클레임은 사용 중인 상태이다. 스냅샷 소스로 사용 중인 퍼시스턴트볼륨클레임 API 오브젝트를 삭제한다면, 퍼시스턴트볼륨클레임 오브젝트는 즉시 삭제되지 않는다. 대신, 퍼시스턴트볼륨클레임 오브젝트 삭제는 스냅샷이 준비(readyToUse) 혹은 중단(aborted) 상태가 될 때까지 연기된다.

삭제

VolumeSnapshot 를 삭제하면 삭제 과정이 트리거되고, DeletionPolicy 가 이어서 실행된다. DeletionPolicy 가 Delete 라면, 기본 스토리지 스냅샷이 VolumeSnapshotContent 오브젝트와 함께 삭제될 것이다. DeletionPolicy 가 Retain 이라면, 기본 스트리지 스냅샷과 VolumeSnapshotContent 둘 다 유지된다.

볼륨 스냅샷

각각의 볼륨 스냅샷은 스펙과 상태를 포함한다.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: new-snapshot-test
spec:
  volumeSnapshotClassName: csi-hostpath-snapclass
  source:
    persistentVolumeClaimName: pvc-test

persistentVolumeClaimName 은 스냅샷을 위한 퍼시스턴트볼륨클레임 데이터 소스의 이름이다. 이 필드는 동적 프로비저닝 스냅샷이 필요하다.

볼륨 스냅샷은 volumeSnapshotClassName 속성을 사용하여 볼륨스냅샷클래스의 이름을 지정하여 특정 클래스를 요청할 수 있다. 아무것도 설정하지 않으면, 사용 가능한 경우 기본 클래스가 사용될 것이다.

사전 프로비저닝된 스냅샷의 경우, 다음 예와 같이 volumeSnapshotContentName을 스냅샷 소스로 지정해야 한다. 사전 프로비저닝된 스냅샷에는 volumeSnapshotContentName 소스 필드가 필요하다.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: test-snapshot
spec:
  source:
    volumeSnapshotContentName: test-content

볼륨 스냅샷 컨텐츠

각각의 볼륨스냅샷컨텐츠는 스펙과 상태를 포함한다. 동적 프로비저닝에서는, 스냅샷 공통 컨트롤러는 VolumeSnapshotContent 오브젝트를 생성한다. 예시는 다음과 같다.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1beta1
kind: VolumeSnapshotContent
metadata:
  name: snapcontent-72d9a349-aacd-42d2-a240-d775650d2455
spec:
  deletionPolicy: Delete
  driver: hostpath.csi.k8s.io
  source:
    volumeHandle: ee0cfb94-f8d4-11e9-b2d8-0242ac110002
  sourceVolumeMode: Filesystem
  volumeSnapshotClassName: csi-hostpath-snapclass
  volumeSnapshotRef:
    name: new-snapshot-test
    namespace: default
    uid: 72d9a349-aacd-42d2-a240-d775650d2455

volumeHandle 은 스토리지 백엔드에서 생성되고 볼륨 생성 중에 CSI 드라이버가 반환하는 볼륨의 고유 식별자이다. 이 필드는 스냅샷을 동적 프로비저닝하는 데 필요하다. 이것은 스냅샷의 볼륨 소스를 지정한다.

사전 프로비저닝된 스냅샷의 경우, (클러스터 관리자로서) 다음과 같이 VolumeSnapshotContent 오브젝트를 생성해야 한다.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotContent
metadata:
  name: new-snapshot-content-test
spec:
  deletionPolicy: Delete
  driver: hostpath.csi.k8s.io
  source:
    snapshotHandle: 7bdd0de3-aaeb-11e8-9aae-0242ac110002
  sourceVolumeMode: Filesystem
  volumeSnapshotRef:
    name: new-snapshot-test
    namespace: default

snapshotHandle 은 스토리지 백엔드에서 생성된 볼륨 스냅샷의 고유 식별자이다. 이 필드는 사전 프로비저닝된 스냅샷에 필요하다. VolumeSnapshotContent 가 나타내는 스토리지 시스템의 CSI 스냅샷 id를 지정한다.

sourceVolumeMode 은 스냅샷이 생성된 볼륨의 모드를 나타낸다. sourceVolumeMode 필드의 값은 Filesystem 또는 Block 일 수 있다. 소스 볼륨 모드가 명시되어 있지 않으면, 쿠버네티스는 해당 스냅샷의 소스 볼륨 모드를 알려지지 않은 상태(unknown)로 간주하여 스냅샷을 처리한다.

volumeSnapshotRef은 상응하는 VolumeSnapshot의 참조이다. VolumeSnapshotContent이 이전에 프로비전된 스냅샷으로 생성된 경우, volumeSnapshotRef에서 참조하는 VolumeSnapshot은 아직 존재하지 않을 수도 있음에 주의한다.

스냅샷의 볼륨 모드 변환하기

클러스터에 설치된 VolumeSnapshots API가 sourceVolumeMode 필드를 지원한다면, 인증되지 않은 사용자가 볼륨의 모드를 변경하는 것을 금지하는 기능이 API에 있는 것이다.

클러스터가 이 기능을 지원하는지 확인하려면, 다음 명령어를 실행한다.

$ kubectl get crd volumesnapshotcontent -o yaml

사용자가 기존 VolumeSnapshot으로부터 PersistentVolumeClaim을 생성할 때 기존 소스와 다른 볼륨 모드를 지정할 수 있도록 하려면, VolumeSnapshot와 연관된 VolumeSnapshotContent에 snapshot.storage.kubernetes.io/allowVolumeModeChange: "true" 어노테이션을 추가해야 한다.

이전에 프로비전된 스냅샷의 경우에는, 클러스터 관리자가 spec.sourceVolumeMode를 추가해야 한다.

이 기능이 활성화된 예시 VolumeSnapshotContent 리소스는 다음과 같을 것이다.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotContent
metadata:
  name: new-snapshot-content-test
  annotations:
    - snapshot.storage.kubernetes.io/allowVolumeModeChange: "true"
spec:
  deletionPolicy: Delete
  driver: hostpath.csi.k8s.io
  source:
    snapshotHandle: 7bdd0de3-aaeb-11e8-9aae-0242ac110002
  sourceVolumeMode: Filesystem
  volumeSnapshotRef:
    name: new-snapshot-test
    namespace: default

스냅샷을 위한 프로비저닝 볼륨

PersistentVolumeClaim 오브젝트의 dataSource 필드를 사용하여 스냅샷 데이터로 미리 채워진 새 볼륨을 프로비저닝할 수 있다.

보다 자세한 사항은 볼륨 스냅샷 및 스냅샷에서 볼륨 복원에서 확인할 수 있다.