はじめに

前回はダウンタイムを最小限に抑えるBlue/Greenデプロイ戦略について紹介しました。これは旧環境（Blue）と新環境（Green）を完全に分離して用意し、外部からのトラフィックを一瞬でGreenに切り替える手法です。これにより、ダウンタイムを抑制しつつバージョンアップを完了させ、かつ問題発生時の切り戻し（ロールバック）も瞬時に行えるという、安全性の高い方法です。

本記事では、安全なバージョンアップに不可欠なバックアップの必要性と、その際に直面するデータ管理の課題について深堀して解説します。

なぜKubernetesのリソースバックアップが必要なのか

バージョンアップ中の操作ミスやエラーにより、Kubernetesでは以下の二つの要素が失われる可能性があります。

クラスターリソースの設計図：Deployment、Serviceなどクラスター全体を構成する設定情報
アプリケーションデータ：データベースに保存されたアプリケーションデータなど

サービスを元の状態に完全に復元するには、アプリケーションデータに加え、クラスターの設計図も完全に復元できる状態が必要です。

ステートレスとステートフルアプリケーションの違い

デプロイメント戦略を考えるうえで、データの有無が大きな違いとなります。

ステートレス：データを持たず、リソースの入れ替えが容易です。バージョンアップ時にデータ移行の問題は発生しません。
ステートフル：永続的なデータ（例：DBのデータ）を保持し、その状態に依存して動作します。データの損失を防ぎつつ、新旧バージョン間でデータの互換性をどう担保するかが大きな壁となります。

Kubernetesのデータ構成要素

Kubernetesが「データ」をどのように管理しているか、バックアップとリストアに必要な要素を解説します。

etcd
- Kubernetesクラスターの全てのメタデータと状態を保持しています。
- etcdのバックアップこそがクラスターの設計図のバックアップであり、これがなければPodやServiceの定義は全て失われてしまいます。etcdのバックアップは最も重要です。
PV、PVC（アプリケーションの永続データの実体）
- PVC（Persistent Volume Claim）: アプリケーションが「ストレージを使いたい」と要求するリソース定義です。
- PV（Persistent Volume）: 実際のストレージ（ディスクなど）の実体です。
- アプリケーションデータを復元するには、PVの実データだけでなく、そのデータを使うためのPVCというKubernetesリソース定義もセットでリストアしなければなりません。この「リソースとデータの実体をまとめて管理する」点が、従来のバックアップとの大きな違いです。

Blue/Greenにおけるデータ移行の課題

ステートフルなアプリケーションの安全なバージョンアップにおいて、バックアップ・リストアが課題になる箇所を説明します。

課題1：ロールバック時のデータ損失
- Blue/GreenデプロイでデータをコピーしてGreen環境を構築した場合、ロールバックでBlue環境に戻ると、Green環境で発生した新規データは全て失われます。
- 技術的には「コピーした時点に戻す」という期待通りの動作ですが、これはデータ損失を意味します。
- 最も問題なのは、ロールバック後に改めてバージョンアップを試みる際、失われたデータは二度と取り戻せないという点です。
- 安全なロールバックを実現するには、このデータ損失を防ぎつつ、リソースとデータを同時に、任意の時点に復元する必要があります。
課題2：新旧バージョンのデータ互換性
- Blue/Greenデプロイでデータストアを共有した場合、新バージョン（Green）がDBスキーマを変更すると、即座に旧バージョン（Blue）のアプリケーションが動かなくなります。
- バックアップツールは「データの互換性」そのものを解決できません。データ移行処理（DBマイグレーション）を、デプロイプロセスの中に組み込む必要があり、この統合が複雑になります。