Снапшоты

Снапшот — снимок содержимого постоянного тома (Persistent Volume / PVC) в определённый момент времени без создания нового тома. Снапшоты создаются средствами хранилища через совместимые CSI-драйверы и используются для быстрого отката данных, клонирования томов и точек восстановления перед рискованными операциями (например, перед обновлением БД).

В платформе «Штурвал» поддержка снапшотов обеспечивается оператором shturval-snapshotter (CSI Snapshotter). Оператор критически важен для работы платформы (отключить его нельзя); по умолчанию он устанавливается во включённом состоянии в клиентские кластеры и в кластер управления. Подробнее о сервисе — shturval-snapshotter.

Для чего нужны снапшоты #

• Точка восстановления — перед обновлением приложения, миграцией БД или массовыми изменениями данных можно создать снапшот и при необходимости откатиться к нему.
• Клонирование тома — из снапшота можно создать новый PVC с теми же данными (копирование без выноса данных из системы хранения).
• Краткосрочное резервирование — быстрый «снимок» на той же платформе хранения без копирования во внешнее хранилище.

Снапшоты не заменяют полноценное резервное копирование кластера и данных во внешнее хранилище. О различиях снапшотов и бэкапов см. Чем отличаются бэкапы и снапшоты.

Объекты Kubernetes для снапшотов #

Оператор snapshotter вводит в кластере CRD (Custom Resource Definitions):

Сценарий: пользователь создаёт VolumeSnapshot, указывая источник (PVC) и VolumeSnapshotClass. Контроллер snapshotter создаёт снимок через CSI-драйвер и при успехе создаёт или обновляет VolumeSnapshotContent. По готовности снапшота из него можно создать новый PVC (восстановление или клонирование).

Поддержка снапшотов CSI-драйверами #

Снапшоты используются с совместимыми CSI-драйверами. Поведение зависит от драйвера: часть создаёт снимок без остановки нагрузки, часть — только с остановкой нагрузки (PVC не должен использоваться подами).

¹ Для VMware vSphere нужно включить sidecar снапшотера в customvalues CSI и назначить учётной записи vCenter права на работу со снапшотами томов (CNS Searchable, Datastore.FileManagement). См. требования к учётной записи VMware vSphere, вкладку vSphere в шаге 1 и шаге 2.

Перед использованием снапшотов убедитесь, что в кластере включены CRD оператора snapshotter (shturval-snapshotter-crds) и Оператор snapshotter (shturval-snapshotter), а также соответствующий CSI-модуль для вашего типа томов. Сначала должны быть развёрнуты CRD, затем оператор. VolumeSnapshotClass должен указывать на driver, совместимый с вашим StorageClass.

Где управлять снапшотами #

• Состояние оператора: Сервисы и репозитории → Установленные сервисы → найдите Оператор snapshotter (shturval-snapshotter) → Управлять.
• Объекты снапшотов (CR): выберите кластер → Администрирование → Кастомные ресурсы. В поле поиска можно ввести, например, snap — в списке останутся CRD, связанные со снапшотами томов.

На странице Кастомные ресурсы в таблице отображаются API группа, кастомный ресурс и количество ресурсов в кластере. Для снапшотов отдельных томов используется группа snapshot.storage.k8s.io — VolumeSnapshot, VolumeSnapshotClass, VolumeSnapshotContent. Группа groupsnapshot.storage.k8s.io содержит типы для групповых снапшотов: VolumeGroupSnapshot, VolumeGroupSnapshotClass, VolumeGroupSnapshotContent. Нажмите на название ресурса в таблице, чтобы открыть список его экземпляров и выполнить создание или просмотр. Доступны сортировка, фильтр по API-группе и сброс фильтров (Очистить все фильтры).

Манифесты можно также применить через импорт манифестов или kubectl apply -f.

Как создать снапшот, восстановить и клонировать том #

Команды в каждом шаге общие. Манифесты VolumeSnapshotClass, VolumeSnapshot и PVC — на вкладке нужного драйвера.

Шаг 1. Проверить VolumeSnapshotClass #

kubectl get VolumeSnapshotClass

Если класса для нужного драйвера нет, создайте его как приведено далее для каждого csi-провайдера. Для этого загрузите манифест VolumeSnapshotClass через импорт манифестов: иконка импорта слева от имени пользователя → вставьте или загрузите YAML → Проверить → Сохранить.

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: rawfile-localpv
driver: rawfile.csi.openebs.io
deletionPolicy: Delete
parameters: {}

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: cephfs
driver: cephfs.csi.ceph.com
deletionPolicy: Delete
parameters:
  clusterID: <clusterID>
  fsName: <имя-файловой-системы>
  csi.storage.k8s.io/snapshotter-secret-name: <имя-секрета>
  csi.storage.k8s.io/snapshotter-secret-namespace: ceph-csi-operator

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: cephrbd
driver: rbd.csi.ceph.com
deletionPolicy: Delete
parameters:
  clusterID: <clusterID>
  pool: <имя-пула>
  csi.storage.k8s.io/snapshotter-secret-name: <имя-секрета>
  csi.storage.k8s.io/snapshotter-secret-namespace: ceph-csi-operator

apiVersion: ops.shturval.tech/v1beta2
kind: ShturvalServicePatch
metadata:
  name: capvs-csi-volume-snapshots
spec:
  shturvalServiceConfigName: shturval-capvs-csi
  customvalues:
    controller:
      config:
        block-volume-snapshot: true

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: vspherecsi
driver: csi.vsphere.vmware.com
deletionPolicy: Delete
parameters: {}

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: cinder
driver: cinder.csi.openstack.org
deletionPolicy: Delete
parameters:
  force-create: "true"

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: nfs
driver: nfs.csi.k8s.io
deletionPolicy: Delete
parameters: {}

Шаг 2. Создать VolumeSnapshot #

Выберите вкладку драйвера, укажите PVC-источник и примените манифест:

kubectl apply -f volumesnapshot.yaml

kubectl scale statefulset <имя-statefulset> -n <неймспейс> --replicas=0

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: rawfile-localpv
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: cephfs
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: cephrbd
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: vspherecsi
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: cinder
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: <имя-снапшота>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  volumeSnapshotClassName: nfs
  source:
    persistentVolumeClaimName: <имя-pvc>

Шаг 3. Дождаться готовности снапшота #

kubectl get VolumeSnapshot -n <неймспейс>

Убедитесь, что в колонке READYTOUSE значение true.

Шаг 4. Восстановить или клонировать PVC #

Укажите снапшот в dataSource и загрузите манифест PersistentVolumeClaim. Размер запрашиваемого тома должен быть не меньше исходного.

• Восстановление того же тома (например, PVC StatefulSet): остановите нагрузку, удалите исходный PVC, создайте PVC с тем же именем из снапшота, затем снова запустите нагрузку.

Пример восстановления PVC StatefulSet:

kubectl scale statefulset <имя-statefulset> -n <неймспейс> --replicas=0
kubectl delete pvc -n <неймспейс> <имя-pvc>
kubectl apply -f pvc-from-snapshot.yaml
kubectl scale statefulset <имя-statefulset> -n <неймспейс> --replicas=1

• Клонирование: создайте PVC с новым именем. Исходный том можно не удалять:

kubectl apply -f pvc-from-snapshot.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: local-path
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: csi-cephfs-sc
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: csi-cephrbd-sc
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: vsphere-csi
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: csi-cinder-sc-delete
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: <имя-pvc>
  namespace: <неймспейс>
spec:
  storageClassName: nfs-csi
  dataSource:
    name: <имя-снапшота>
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: <размер>

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pvc-init
  namespace: <неймспейс>
spec:
  containers:
  - name: pause
    image: r.shturval.tech/pause:3.10.1
    volumeMounts:
    - mountPath: /data
      name: data
  volumes:
  - name: data
    persistentVolumeClaim:
      claimName: <имя-pvc>

Резервное копирование объектов снапшотов #

Можно включить в бэкап ресурсы VolumeSnapshot и VolumeSnapshotContent, но данные снапшотов при этом не копируются.

После восстановления таких ресурсов снапшоты будут в статусе READYTOUSE=false. Поле может позже стать true, но это уже новое состояние снапшота, а не восстановленные данные исходного снимка.

Бэкап PV также не восстанавливает данные снапшотов. Для сохранности данных используйте резервное копирование во внешнее хранилище.

Ограничения и рекомендации #

• Снапшот фиксирует состояние тома на момент создания. Данные, записанные после создания снапшота, в снимок не попадают.
• Для консистентности данных приложений (например, БД) перед созданием снапшота рекомендуется согласованно останавливать запись или использовать механизмы приложения (flush, freeze). Для RawFile остановка нагрузки обязательна.
• Хранение снапшотов потребляет место в той же системе хранения; длительное хранение большого числа снапшотов может быть ограничено квотами и политиками провайдера.
• Удаление PVC с существующими снапшотами может быть запрещено или требовать предварительного удаления снапшотов — зависит от политики reclaim и реализации драйвера.
• Политика deletionPolicy в VolumeSnapshotClass: Delete — содержимое снимка удаляется вместе с объектом; Retain — содержимое сохраняется в системе хранения.