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Kasten k10 实战系列 06 - Kasten K10 应用备份与恢复

mars.zhang
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1. 前言

为了发展有新的商业模式，企业都纷纷开始部署云原生的应用。在云原生的世界里，我们面临着不断实施和部署新应用的需要，以及吸引新的客户。 但与以往不同的是 Kubernetes 上需要采用云原生方式来进行软件的开发、部署与运维，这时陈旧的运维技术与工具是否能否经受住新模式的考验呢？ 对企业的 CIO 来说，将关键应用转移到Kubernetes 的最大挑战之一就是在 Kubenetes 上的灾难与恢复能力。在这章中，我们将讨论何在 K10 策略设定中使用灾备的概念来保护 K8S 上的应用程序。

文章目录

  1. 前言
  2. Kasten 解决了客户的什么问题？

  3. 云原生应用的备份

    • 3.1 数据管理的逻辑
    • 3.2 备份的对象及分类

  4. 备份存储库的准备

    • 4.1 创建标准存储库
    • 4.2 启用不可变存储库
  5. 云原生应用的发现

  6. 云原生应用的备份与还原

    • 6.1 周期性的快照
    • 6.2 将快照导出为备份
    • 6.3 应用的选择与排除
    • 6.4 备份策略的使用
    • 6.5 备份结果查看
    • 6.6 应用的还原
  7. 结论
  8. 参考链接

Kasten 实战系列导航

2. Kasten 解决了客户的什么问题？

基于 Kubernetes 底层原生开发的 Kasten K10，在 K8S 中表现为一个独立名空间的应用，与 K8S 平台非常契合。需要使用灾备 的应用，在 K8S Cluster 层部署应用，即可以完成无代理应用感知的备份。Kasten K10 解决了云原生 Kubernetes 应用企业级容灾的 5 个关键问题

  • 原生的架构适配 自动发现集群上运行的所有应用程序组件与相关配置，保证应用一致性与完整性
  • 出色的恢复能力 还原应用程序及其相关组件到所需位置，可自由定义还原的粒度与时间点。
  • 灵活的可移动性 在多个云原生云平台之间，自由的进行，应用程序备份，容灾与迁移。
  • 合规的勒索防护 利用存储对象锁的存储库，保证数据不被篡改，轻松达成合规性要求。
  • 一切为运营服务 为运营团队提供所需的工作流，满足合规性和监视要求，操作自服务与 Restful API。
  • 完美的安全管控 支持以RBAC的方式进行权限管理，无论在传输还是存储过程中将数据端到端加密。

3. 云原生应用的备份

3.1 数据管理的逻辑

数据管理的重要因素与
虽然在 K8S 的应用程序与原始的应用部署的方式有所不同，但保护应用的理念是一致的。就像小学生作文一样：什么类型的数据或应用？从哪里来？何时发起备份？以何种方式完成备份？备份到哪里去？保留的周期是多久？使用 Kasten 保护应用程序，通常通过创建策略来完成,需要理解和使用三个概念：

范围选择：这不仅定义了哪些应用程序受策略保护，而且可以按需定义更细粒度的控制，包括备份与还原。
备份机制：根据您的环境和要求，您可以按需要定义数据捕获机制，也就是快照与备份的方式，注意，快照与备份是不同的。
作业调度：客户可以按需要，定义和快照与备份的频率，以及数据保留的目标的规范。

3.2 备份的对象及分类

与客户讨论时我们经常会被问到，我们备份了云原生的哪些数据 。在 K10 中，应用程序被定义为以下几项主要内容，即 Kubernetes 工作负载， 与命名空间相关的存储资源和持久化存储资源、与命名空间无关的资源。 举例说明，Kubernetes 工作负载（即Depolyment、StatefulSets、OpenShift DeploymentConfigs、和 Pod），与命名空间相关的资源，例如，ConfigMaps、Secrets 这类的存储对象和 PVC、PV 类的持久化资源。与命名空间无关的资源（例如，StorageClasses）。有关K8S 资源对象的分类推荐查看以下链接，以获得更多知识。

K8S资源对象分类
https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/concepts/objects.html

4. 备份存储库的准备

和所有的备份任务在开始前的准备一样，我们需要先配置 K10 使用的存储库。K10 通常可以调用快照来保护应用，但对于执行真实备份、启用跨集群备份恢复与云迁移，容灾等场景，我们还需要一个存储库。 K10 支持对象存储或外部 NFS 文件存储或是 VBR Server 来做为存储库。这都是通过配置 Loction Profiles 来实现的。

4.1 创建标准存储库

利用这个特性我们可以直接使用腾讯云的 COS 服务来实现存储库的配置。我们可以能过设置 S3 Compatible 存储库的方式，将 腾讯云 COS 设置成为备份存储库，满足 3-2-1-1-0 的备份黄金法则。点击 Settings -> Locations -> New Profile 新建云存储链接

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存储库连接建立好，如下图

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4.2 启用不可变存储库

通过在 Kasten features 的页面来打开存储库不可变性的设置，格式如下：https://example.com/k10/#/features
我们在这里访问的路径为 http://139.155.64.86/k10/#/features
将 Ransomware Protection 设置为 On

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同时，我们在创建 S3 存储桶时，也可启用对象锁
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后续，我们要配置保留模式为『合规』，默认保留期限 最少为21天。

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这样，我们就可以在 Kasten 中设置，并且测试这个不可变的存储库了。

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经过不可变性的设置的存储库，会带有 Object Immutability enabled 的标签。
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5. 云原生应用的发现

在 K10 中 应用为分成 Compliant 与 Non-compliant 与 Unmanaged 从而区分应用是否被保护，或是否达成保护的目标。

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Compliant 是已经完成保护的应用，Non-Compliant 是定义了保护策略，但是没有达到保护的目标，而 Unmanaged 是未被保护的应用。这样当新的应用被部署时，我们可以在 K10 的界面中，轻松地发现的新应用从而保护它。下面，我们在 TKE 中部署一个新的应用，让 K10 来发现它。

从下图可以看到，目前除 default 之外，还有两个应用，minio 与 mysql。 minio 已经被保护而 mysql 没有被保护，
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我们在集群中新建了应用 etcd

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回到 k10 发现这个应用已经，Application 的视图中了

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6 云原生应用的备份与还原

要保护应用程序，只需单击 Create a policy 您将进入数据保护策略创建部分。

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6.1 周期性的快照

如上图，为了保护应用程序，我们首先要选择快照操作以及数据的备份范围。快照是 K10 中数据捕获的基础，通常应用于应用程序使用的磁盘卷 (PVC/PV) ，但也可以应用于应用程序级数据捕获（例如，使用 Kanister，在一下文章期中，Mars 将带来 Kanister 的说明。）运用快照操作进行数据捕获对应用的性能影响非常低、不需要停应用、可以快速创建恢复时间点，以实现增量数据捕获。以下是可选的周期性的设置。

当然如果你是第一次进行备份策略的设置，保持默认就好

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6.2 将快照导出为备份

默认情况下，通过导出执行的备份将设置为将每个快照导出到备份中。但是，也可以选择一部分快照进行导出（例如，仅将每个每日快照转换为备份）。

值得注意的是，存储快照通常受到限制，例如，每个卷的最大快照数量限制相对较低。同时，快照并不总是持久的。如，灾难性的存储系统故障将破坏您的快照以及您的主要数据。此外，在许多存储系统中，快照的生命周期与源卷相关联。因此，如果该卷被删除，所有相关快照可能会同时自动进行回收。因此，强烈建议您同时创建应用程序快照的备份。

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6.3 应用的选择与排除

我们可以通过两种模式，排除与选择应用名称与标签。

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6.4 备份策略的使用

在策略创建完成后，我们会在策略管理中看到 一个新策略 『etc-backup』, 我们可以通过 Run Once 来试一下这个备份策略的能否正常运行。

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6.5 备份结果查看

通过在 Dashboard 上查看备份结果， 我们可以看到，备份已经完成。并且也启用了 Kanister 应用感知。
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6.6 应用的还原

还原应用时，首先要确认的还原点，在 Applications 中我们可以看到有 4 个还原点已经存在，点击 Restore
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在这里我们选择，需要的还原点
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还原到新建的命名空间
在还原的时候，我们可以选择还原到原来的名空间也可以还原到新建的命名空间

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与备份时一样，在还原时的我们也可以按照场景定义自动化备份与还原动作

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也可以只还原数据和

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或是细粒度的选择备份的数据类型，进行还原

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在这里我们保持默认,直接点击 『Restore』, 当还原完成，我们可以看到 etc-retstore 这个命名空间下的应用已经启动。

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7. 结论

在云原生时代无论应用部署在哪里，客户的体验都是最终评从的标准。不论是物理的还是逻辑的，错误总是时常出现，服务中断还是会发生。我们无法阻止意外的发生，但我们可以应用一个简单、灵活可靠的云原生灾备解决方案，来保证我们的应用能够满足客户业务连续性的需要。我们后续还会推出关于应用感知的 Kanister 备份的方案与灾备方案，敬请期待！

8. 参考链接

K8S资源对象分类
https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/concepts/objects.html

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