卷快照

在 Kubernetes 中，一个 VolumeSnapshot 代表存储系统上卷的快照。本文档假定你已经熟悉 Kubernetes 持久卷。

简介

类似于 API 资源 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 用于为用户和管理员配置卷一样，提供了 VolumeSnapshotContent 和 VolumeSnapshot API 资源用于为用户和管理员创建卷快照。

VolumeSnapshotContent 是管理员从集群中预配的卷获取的快照。它是一个集群中的资源，就像 PersistentVolume 是一个集群资源一样。

VolumeSnapshot 是用户对卷快照的请求。它类似于 PersistentVolumeClaim。

VolumeSnapshotClass 允许你指定属于 VolumeSnapshot 的不同属性。这些属性在从存储系统上的同一卷获取的快照之间可能不同，因此不能使用 PersistentVolumeClaim 的相同 StorageClass 来表达。

卷快照为 Kubernetes 用户提供了一种标准化方法，可以在不创建全新卷的情况下复制特定时间点的卷内容。此功能使数据库管理员能够在执行编辑或删除修改之前备份数据库。

使用此功能时，用户需要注意以下几点

API 对象 VolumeSnapshot、VolumeSnapshotContent 和 VolumeSnapshotClass 是CRD，而非核心 API 的一部分。
VolumeSnapshot 支持仅适用于 CSI 驱动程序。
作为 VolumeSnapshot 部署过程的一部分，Kubernetes 团队提供了一个快照控制器，它被部署到控制平面中；还提供了一个名为 csi-snapshotter 的 Sidecar 辅助容器，与 CSI 驱动程序一起部署。快照控制器监听 VolumeSnapshot 和 VolumeSnapshotContent 对象，并负责创建和删除 VolumeSnapshotContent 对象。Sidecar csi-snapshotter 监听 VolumeSnapshotContent 对象，并触发针对 CSI 端点的 CreateSnapshot 和 DeleteSnapshot 操作。
还有一个验证准入 Webhook 服务器，它对快照对象提供更严格的验证。这应该由 Kubernetes 发行版与快照控制器和 CRD 一起安装，而不是 CSI 驱动程序。应在所有启用了快照功能的 Kubernetes 集群中安装此服务器。
CSI 驱动程序可能已实现或未实现卷快照功能。已提供卷快照支持的 CSI 驱动程序可能会使用 csi-snapshotter。详见CSI 驱动程序文档。
CRD 和快照控制器的安装由 Kubernetes 发行版负责。

对于高级用例，例如创建多个卷的组快照，请参阅外部CSI 卷组快照文档。

卷快照和卷快照内容的生命周期

VolumeSnapshotContents 是集群中的资源。VolumeSnapshots 是对这些资源的请求。VolumeSnapshotContents 和 VolumeSnapshots 之间的交互遵循以下生命周期

预配卷快照

快照可以通过两种方式预配：预先预配或动态预配。

预先预配

集群管理员创建一些 VolumeSnapshotContents。它们携带存储系统上真实卷快照的详细信息，可供集群用户使用。它们存在于 Kubernetes API 中，可供使用。

动态

你可以请求从 PersistentVolumeClaim 动态获取快照，而不是使用预先存在的快照。VolumeSnapshotClass 指定了存储提供商在获取快照时要使用的特定参数。

Binding

在预先预配和动态预配场景中，快照控制器处理 VolumeSnapshot 对象与适当的 VolumeSnapshotContent 对象的绑定。绑定是一对一映射。

在预先预配绑定的情况下，VolumeSnapshot 将保持未绑定状态，直到创建请求的 VolumeSnapshotContent 对象为止。

Persistent Volume Claim 作为快照源的保护

此保护的目的是确保在使用中的 PersistentVolumeClaim API 对象在其快照正在被获取时不会从系统中移除（因为这可能导致数据丢失）。

当 PersistentVolumeClaim 的快照正在被获取时，该 PersistentVolumeClaim 正在使用中。如果你删除一个作为快照源的正在活跃使用的 PersistentVolumeClaim API 对象，该 PersistentVolumeClaim 对象不会立即被移除。相反，PersistentVolumeClaim 对象的移除会被推迟，直到快照处于 readyToUse 状态或已中止。

删除

删除通过删除 VolumeSnapshot 对象触发，并将遵循 DeletionPolicy。如果 DeletionPolicy 是 Delete，则底层存储快照将随 VolumeSnapshotContent 对象一起删除。如果 DeletionPolicy 是 Retain，则底层快照和 VolumeSnapshotContent 都将保留。

VolumeSnapshots

每个 VolumeSnapshot 都包含一个 spec 和一个 status。

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

persistentVolumeClaimName 是快照的 PersistentVolumeClaim 数据源的名称。此字段对于动态预配快照是必需的。

卷快照可以通过使用属性 volumeSnapshotClassName 来指定 VolumeSnapshotClass 的名称，以请求特定的类。如果未设置任何内容，则在可用时使用默认类。

对于预先预配的快照，你需要将 volumeSnapshotContentName 指定为快照的来源，如下例所示。volumeSnapshotContentName 来源字段对于预先预配的快照是必需的。

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

Volume Snapshot Contents

每个 VolumeSnapshotContent 都包含一个 spec 和 status。在动态预配中，快照通用控制器会创建 VolumeSnapshotContent 对象。示例如下：

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
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 是在存储后端创建的卷的唯一标识符，由 CSI 驱动程序在卷创建期间返回。此字段对于动态预配快照是必需的。它指定了快照的卷来源。

对于预先预配的快照，你（作为集群管理员）负责按如下方式创建 VolumeSnapshotContent 对象。

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 是在存储后端创建的卷快照的唯一标识符。此字段对于预先预配的快照是必需的。它指定了该 VolumeSnapshotContent 所代表的存储系统上的 CSI 快照 ID。

sourceVolumeMode 是获取快照的卷的模式。sourceVolumeMode 字段的值可以是 Filesystem 或 Block。如果未指定源卷模式，Kubernetes 会将该快照视为源卷模式未知。

volumeSnapshotRef 是相应 VolumeSnapshot 的引用。请注意，当以预先预配快照方式创建 VolumeSnapshotContent 时，volumeSnapshotRef 中引用的 VolumeSnapshot 可能尚不存在。

转换快照的卷模式

如果在你的集群上安装的 VolumeSnapshots API 支持 sourceVolumeMode 字段，则该 API 具备阻止未经授权的用户转换卷模式的能力。

要检查你的集群是否具备此功能，请运行以下命令：

$ kubectl get crd volumesnapshotcontent -o yaml

如果你想允许用户从现有 VolumeSnapshot 创建 PersistentVolumeClaim，但其卷模式与源不同，则需要在与 VolumeSnapshot 对应的 VolumeSnapshotContent 中添加 annotation snapshot.storage.kubernetes.io/allow-volume-mode-change: "true"。

对于预先预配的快照，spec.sourceVolumeMode 需要由集群管理员填充。

启用了此功能的 VolumeSnapshotContent 资源示例如下：

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotContent
metadata:
  name: new-snapshot-content-test
  annotations:
    - snapshot.storage.kubernetes.io/allow-volume-mode-change: "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

从快照预配卷

你可以通过在 PersistentVolumeClaim 对象中使用 dataSource 字段来预配一个用快照中的数据预填充的新卷。

有关详细信息，请参阅卷快照和从快照恢复卷。

上次修改时间：2024 年 10 月 18 日下午 11:51 PST：添加卷组快照的文档链接 (5e5f909d24)

卷快照

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