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Kubernetes VolumeSnapshot 磁碟快照 ​

對 PersistentVolumeClaim 建立時間點快照，並在需要時從快照還原為新 PVC 的三步驟 SOP。

概述 ​

VolumeSnapshot 是 Kubernetes 的儲存快照 API（snapshot.storage.k8s.io/v1），允許在不停止服務的情況下對 PVC 建立時間點快照（point-in-time snapshot），並在需要時從快照還原為新的 PVC。這對資料備份、災難復原、測試環境複製等場景非常實用。

VolumeSnapshot 需要底層儲存驅動（CSI Driver）支援快照功能。在 Azure 上，僅 Disk 類型的儲存（Azure Disk CSI Driver，containerstorage.csi.azure.com）支援 VolumeSnapshot；Azure File 不支援。在自建叢集上，Ceph、OpenEBS 等 CSI Driver 也各有其支援狀況。

整個流程分為三步：建立 VolumeSnapshotClass → 對 PVC 建立快照 → 從快照還原新 PVC。

核心內容 ​

步驟一：建立 VolumeSnapshotClass ​

VolumeSnapshotClass 定義「用哪個 CSI Driver 建立快照」以及快照的刪除策略，類似 StorageClass 的角色：

yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: csi-acstor-vsc
driver: containerstorage.csi.azure.com
deletionPolicy: Delete
parameters:
  incremental: "true"  # Azure Public Cloud 預設 "true"；Azure Stack Cloud 預設 "false"
  • driver：指定 Azure Container Storage CSI Driver
  • deletionPolicy: Delete：刪除 VolumeSnapshot 時一併刪除底層快照資源
  • incremental: "true"：使用增量快照，只儲存上次快照後的變更部分（Azure Public Cloud 預設值）

VolumeSnapshotClass 通常由叢集管理員建立一次，後續所有快照都可共用。

步驟二：建立 VolumeSnapshot ​

對指定 PVC 建立快照：

yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: azuredisk-volume-snapshot
spec:
  volumeSnapshotClassName: csi-acstor-vsc
  source:
    persistentVolumeClaimName: azurediskpvc
  • volumeSnapshotClassName：引用步驟一建立的 VolumeSnapshotClass
  • source.persistentVolumeClaimName：指定要快照的 PVC 名稱

套用後，CSI Driver 會開始建立快照。可以透過以下指令確認快照是否就緒：

bash
kubectl get volumesnapshot
# READYTOUSE 欄位為 true 即表示快照完成

步驟三：從快照還原 PVC ​

建立一個以快照為資料來源的新 PVC。通常需要先刪除或停用原本掛載舊 PVC 的 Pod，再套用以下 YAML：

yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-azuredisk-snapshot-restored
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: acstor-azuredisk
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi
  dataSource:
    name: azuredisk-volume-snapshot
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io
  • dataSource.name：指向步驟二建立的 VolumeSnapshot 名稱
  • dataSource.kind: VolumeSnapshot：告知 K8s 這是從快照還原
  • storage: 100Gi：新 PVC 的大小，必須 ≥ 原 PVC 大小

還原完成後，將服務重新掛載此新 PVC 並重啟即可。

關鍵要點 ​

  • Azure 上僅 Disk 類型 CSI Driver 支援 VolumeSnapshot；Azure File 不支援
  • incremental: "true" 可節省快照儲存空間，是 Azure Public Cloud 的預設值
  • 快照建立後需等 READYTOUSE: true 才能用於還原
  • 從快照還原的新 PVC 大小必須 ≥ 原 PVC 大小
  • 刪除 VolumeSnapshot 前需確認不再需要還原，deletionPolicy: Delete 會一併清除底層快照

實際應用 ​

資料庫備份前快照： 在 MariaDB 或 PostgreSQL 做 schema 變更或資料遷移前，先對資料目錄 PVC 建立快照，變更失敗時可快速還原，比等待資料庫層級的備份還原更快。

複製測試環境： 從生產環境 PVC 建立快照，再從快照還原出新 PVC 供測試環境掛載，複製一份生產資料到測試叢集用於驗證。

部署設定參考 ​

以下為實際使用的完整設定，供日後查詢與複製使用。

完整設定檔 / YAML ​

VolumeSnapshotClass（一次性建立）：

yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshotClass
metadata:
  name: csi-acstor-vsc
driver: containerstorage.csi.azure.com
deletionPolicy: Delete
parameters:
  incremental: "true"

建立快照：

yaml
apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
kind: VolumeSnapshot
metadata:
  name: azuredisk-volume-snapshot
spec:
  volumeSnapshotClassName: csi-acstor-vsc
  source:
    persistentVolumeClaimName: azurediskpvc

從快照還原 PVC：

yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-azuredisk-snapshot-restored
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: acstor-azuredisk
  resources:
    requests:
      storage: 100Gi
  dataSource:
    name: azuredisk-volume-snapshot
    kind: VolumeSnapshot
    apiGroup: snapshot.storage.k8s.io

操作指令 ​

bash
# 查看快照狀態（確認 READYTOUSE = true）
kubectl get volumesnapshot

# 查看快照詳細資訊
kubectl describe volumesnapshot azuredisk-volume-snapshot

# 刪除快照
kubectl delete volumesnapshot azuredisk-volume-snapshot

相關概念 ​

來源 ​