OpenStack Cinder Backup:概要と動作原理

CinderはOpenStackプラットフォームの重要なコンポーネントです。クラウドコンピューティング環境における仮想マシンに対して、永続的なブロックストレージサービスを提供します。複数のストレージバックエンドやマルチテナントをサポートし、高可用性と障害耐性を備えています。

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Updated by 佐藤健 on 2025/08/06

目次
  • Cinderの紹介

  • Cinderの主な機能

  • Cinderバックアップの仕組み

  • 強化されたOpenStack保護

  • Cinderバックアップに関するよくある質問

  • 結論

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CinderはOpenStackのコンポーネントであり、主に仮想マシンの仮想ディスク管理を担当するブロックストレージサービスを提供しています。Cinderの前身は「nova-volume」であり、これはNovaから分離され、OpenStackバージョンFから独立したOpenStackコンポーネントとなりました。現在、Cinderはデータボリュームのスナップショット、レプリケーション、およびバックアップ機能をすでにサポートしています。

Cinderの紹介

オペレーティングシステムやアプリケーションは通常、ストレージ領域を2つの方法で使用します:ブロックストレージとファイルシステムストレージです。

OpenStackでは、Cinderが仮想マシンにブロックストレージサービスを提供します。仮想マシンの視点から見ると、それぞれのマウントされたボリュームはハードディスクとして認識されます。Cinderは、作成から削除までのボリューム全体のライフサイクルを管理し、以下のような特定の機能を持っています:

  • ボリューム、スナップショット、バックアップなどのリソースを照会および管理するためのRESTful APIを提供します;

  • スケジューラを使用してボリューム作成リクエストを配信し、ストレージ リソースの割り当てを最適化します。

  • ドライバーアーキテクチャを通じて複数のストレージバックエンドをサポートしており、LVM や Ceph などのオープンソースストレージソリューションや、NetApp、EMC、IBM などの商用ストレージ製品を含みます。

Cinderは4つの主要な機能モジュールで構成されています:cinder-api、cinder-scheduler、cinder-volume、およびcinder-backup。それぞれが独立したサービスプロセスです。

  • cinder-api は、Cinder サービスを RESTful インターフェースを介して外部クライアント(Cinder コマンドラインや他の OpenStack サービスコンポーネントなど)に提供し、クライアントの HTTP リクエストを内部コンポーネント間の RPC 呼び出しに変換する役割を担っています。

  • cinder-scheduler はボリューム作成要求のスケジューリングを処理し、選択された cinder-volume プロセスに RPC 呼び出しを送信します;

  • cinder-volume は特定のボリューム要求(ボリュームの作成や削除など)を処理します。;

  • cinder-backup はボリュームのバックアップに関する要求(例:バックアップの作成と復元)を処理します。

Cinderの主な機能

1. ボリューム管理:Cinderはボリュームの作成、削除、拡張、縮小が可能です。管理者はAPIまたはコマンドラインインターフェースを通じて、ボリュームのサイズ、タイプ、名前、説明などの情報を指定してボリュームを作成できます。ボリュームの拡張または縮小が必要な場合は、管理者はAPIまたはコマンドラインインターフェースから操作を実行できます。

2. ボリュームの移行および複製: Cinder はボリュームの移行および複製をサポートしており、ボリュームをあるストレージバックエンドから別のストレージバックエンドに移行したり、同一のストレージバックエンド内でコピーしたりできます。管理者はこれらの操作を API またはコマンドラインインターフェースを介して実行できます。

3. バックアップと復元: Cinder はボリュームのバックアップと復元をサポートしており、ボリュームデータを他の場所にバックアップして保護することが可能です。管理者は API またはコマンドラインインターフェースを通じて、ボリュームバックアップとスナップショットの作成、削除、復元を行うことができます。

4. ストレージバックエンドのサポート: Cinderはローカルストレージ、iSCSI、NFS、Ceph、GlusterFSなど、複数のストレージバックエンドをサポートしています。管理者は必要に応じて異なるストレージバックエンドを選択および設定できます。

5. マルチテナント対応: Cinderはマルチテナントをサポートしており、異なるテナントに対して独立したブロックストレージサービスを提供し、各テナントのクォータおよび権限を制限することが可能です。

6. 高可用性と障害耐性:Cinderは高可用性と障害耐性を念頭に設計されており、ストレージサービスの可用性とデータの安全性を確保します。Cinderは複数のコピーおよびデータ冗長性に加え、フェールオーバーおよび自動復旧をサポートしています。

7. ネットワークの相互運用性:Cinder は Nova や Glance などの他の OpenStack コンポーネントと連携可能であり、他のシステムとの統合を容易にするための API およびコマンドラインインターフェースもサポートしています。

Cinderバックアップの仕組み

バックアップ作成:

  • ユーザーがバックアップを開始すると、Cinder はソースボリュームからデータを読み取り、構成済みのバックアップバックエンドに書き込みます。

  • 増分バックアップが有効になっている場合、最後のバックアップ以降の差分のみがコピーされるため、時間とストレージ使用量を削減できます。

バックアップストレージ:

  • バックアップは、Swift、Ceph、またはNFSなどの定義済みのバックアップバックエンドに保存されます。バックエンドは、組織のストレージポリシーおよびインフラストラクチャに基づいて構成されます。

バックアップと復元:

  • ユーザーは、新しいまたは既存のCinderボリュームにバックアップを復元できます。復元操作では、ストレージバックエンドからバックアップデータを取得し、ターゲットボリュームに書き込みます。

    関連するCinderバックアップのコマンドラインは以下の通りです。

    backup-create           ボリュームのバックアップを作成します。

    backup-delete           1つまたは複数のバックアップを削除します。

    backup-export           バックアップメタデータレコードをエクスポートします。

    backup-import           バックアップのメタデータレコードをインポートします。

    backup-list                 すべてのバックアップを一覧表示します。

    backup-reset-state    バックアップ状態を明示的に更新します。

    backup-restore          バックアップを復元します。

    backup-show            バックアップの詳細を表示します。

    強化されたOpenStack保護

    Cinderはバックアップ機能をサポートしていますが、バックアップおよびリストア操作はリソースを大量に消費する場合があります。特に、大容量のボリュームやフルバックアップを実行する場合には顕著です。さらに、バックアップおよびリストアの速度は、基盤となるストレージシステムの性能に依存します。

    Vinchin Backup & Recovery は、エージェントレスで効率的なバックアップを実現するOpenStack向けの堅牢なバックアップソリューションです。重複排除、圧縮、増分バックアップ、ファイルレベルの復旧、クラウドアーカイブなどの機能を備え、高速な復旧、OpenStackとのシームレスな統合、強固なデータセキュリティを保証します。クラウド環境の管理と保護に最適な選択肢です。

    さらに、データ暗号化およびランサムウェア対策は、OpenStack VMのバックアップを保護するための二重の保険を提供します。また、OpenStack ホストから別の仮想プラットフォーム(例:VMware、Hyper-V、Proxmox、XenServer、oVirt、AWS EC2...)へ簡単にデータを移行することも可能であり、逆も同様です。

    OpenStack VMをVinchin Backup & Recoveryでバックアップするには、以下の4つの手順のみが必要です:

    1. バックアップ対象を選択します。

    バックアップ対象の選択

    2. バックアップ先を選択します。

    バックアップ先の選択

    3. バックアップ戦略を構成します。

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    Cinderバックアップに関するよくある質問

    1. Q: Cinderバックアップで利用可能なストレージバックエンドは何ですか?

    A: Cinderは、OpenStack Swift、Ceph RADOS Gateway (RGW)、NFS (Network File System)、GlusterFS、Google Cloud Storage、Amazon S3 (S3 API経由) など、複数のストレージバックエンドをサポートしています。

    2. Q: Cinderにおけるスナップショットとバックアップの違いは何ですか?

    A:スナップショットは、ボリュームと同じストレージバックエンド内に保存される、ある時点におけるボリュームのコピーです。一方、バックアップは、別のストレージバックエンドに保存可能なボリュームデータのコピーであり、長期保存や災害復旧によく使用されます。

    結論

    CinderはOpenStackプラットフォームの重要なコンポーネントです。クラウドコンピューティング環境で仮想マシンに永続的なブロックストレージサービスを提供します。複数のストレージバックエンドとマルチテナントをサポートしており、高可用性と障害耐性を持っています。Cinderの主な利点はスケーラビリティと柔軟性です。必要に応じてさまざまなストレージバックエンドを選択でき、APIやコマンドラインインターフェースを通じて操作および管理が可能です。ブロックストレージサービスフレームワークとして、Cinderはすでにデータ保護のための基本的なサポートを備えています。

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