Backup for GKE

Backup for GKE 是一项用于在 GKE 中备份和恢复工作负载的服务。它有两个组成部分：

  • 用作服务控制平面的 Google Cloud API。
  • GKE 插件（Backup for GKE 代理），您必须在每个要对其执行备份和恢复操作的集群中启用它。

工作负载的备份可用于灾难恢复、CI/CD 流水线、克隆工作负载或升级场景。保护工作负载可以帮助您实现关键业务恢复点目标。

简介

启用后，Backup for GKE 服务会与 GKE 界面、Google Cloud CLI 和 REST API 集成，从而为开发和运维提供一致的工作流。备份会捕获两种形式的数据：

  • 配置备份：从正在备份的集群的 API 服务器中提取的一组 Kubernetes 资源清单，用于捕获集群状态。
  • 卷备份：一组与配置备份中找到的 PersistentVolumeClaim 资源相对应的卷备份。

您可以选择要备份或恢复的工作负载，也可以备份或恢复所有工作负载。您可以从一个集群中备份工作负载，并将工作负载恢复到另一个集群中。您可以安排自动运行备份，以便在发生突发事件时快速恢复工作负载。

恢复工作负载涉及到在目标集群中重新创建 Kubernetes 资源。创建资源后，工作负载功能恢复需要遵循集群协调过程（例如，Pod 会被调度到节点，然后在这些节点上启动）。在恢复期间，您可以选择应用转换规则，用于匹配一组资源并针对新值替换这些资源上属性的当前值。

选择性备份与使用替代变量的恢复相结合，旨在启用和支持许多不同的备份和恢复场景，例如：

  • 备份一个集群中的所有工作负载，并将其恢复到一个单独的集群中，以实现灾难恢复。
  • 备份所有工作负载，但选择性地回滚源集群中的单个工作负载。
  • 备份一个命名空间中的资源，并将其克隆到另一个命名空间。
  • 将工作负载从一个集群迁移或克隆到另一个集群。
  • 更改工作负载的存储参数（例如，将工作负载从可用区级永久性磁盘移动到区域级永久性磁盘）。

您必须首先创建目标集群并启用 Backup for GKE 服务，然后才能备份或恢复任何工作负载。

架构

Backup for GKE 包含两个主要组件：

  • 在 Google Cloud 中运行的一项服务，支持基于资源的 REST API。 此服务充当 Backup for GKE 的控制平面。该服务包含与此 API 交互的 Google Cloud 控制台界面元素。
  • 在执行备份或恢复的每个集群中运行的代理。 代理与 Backup for GKE API 进行交互，从而在这些集群中运行备份和恢复操作。

下图展示了不同 Backup for GKE 组件之间的关系：

Backup for GKE 架构

服务概览

Backup for GKE 服务提供了供客户端进行交互的 API 端点。与大多数 Google Cloud API 一样，GKE API 的备份针对资源层次结构中特定于应用的云资源运行。Backup for GKE 管理这些应用专用资源的一个数据库，服务 API 方法主要对应于这些资源的创建、读取、更新或删除操作。

云资源模型中有两种主要的活跃资源类型：

  • Backup：表示 GKE 集群特定部分在特定时间点的备份。 创建 Backup 资源会启动备份过程（最终存储目标 Kubernetes 资源的副本，并创建目标永久性磁盘卷的快照）。 删除 Backup 会删除已存储的这些工件。
  • Restore：表示将特定 Backup 的选定部分恢复到一个 GKE 集群中。 创建 Restore 资源会启动恢复过程。删除 Restore 不会产生负面影响，但会从数据库中移除恢复记录。

Backup for GKE 还包括两种配置和控制资源类型：

  • BackupPlan：代表备份链的 Backup 资源的父级资源。 此资源包含备份配置，其中涉及到源集群、选择要备份的工作负载以及存储此方案下生成的 Backup 工件的区域。
  • RestorePlan：提供可重复使用的恢复模板。此资源包含恢复配置，其中涉及到您要在其中恢复备份的目标集群、源备份方案、恢复范围、冲突处理和转换规则。

代理概览

Backup for GKE 代理会在您配置为由 Backup for GKE 服务进行备份的每个 GKE 集群中部署并运行。该代理负责运行备份和恢复活动，例如：

  • 备份：

    • 编排备份过程。
    • 从 Kubernetes API 服务器提取资源，将其序列化为归档，然后存储归档。
    • 创建与 PersistentVolumeClaims 关联的底层卷的备份。

  • 恢复：

    • 编排恢复过程。
    • 从存储空间提取 Kubernetes 资源归档，提取所选资源，对这些资源应用适当的修改，并在目标集群中创建它们。
    • 创建卷并将其融合到目标集群的 Kubernetes 配置中。

管理员不与代理互动，因为代理由 Backup for GKE 服务为响应备份和恢复云资源的创建而在集群中自动创建的自定义 Kubernetes 资源（BackupJob 和 RestoreJob）驱动。但是，管理员可在集群中创建可选的 ProtectedApplication Kubernetes 资源，从而影响备份的编排。这些 ProtectedApplication 资源对于 Backup for GKE 是唯一的，并提供更为精细的选项来定义备份和恢复范围。

如需了解代理的预览版和正式版之间的差异，请参阅预览版代理弃用。

不会备份的内容

您只能使用 Backup for GKE 备份 Kubernetes 资源和底层永久性卷。针对 GKE 的备份不会备份以下内容：

  • GKE 集群配置信息，例如节点配置、节点池、初始集群大小或已启用的功能。
  • 由备份所引用的容器映像。系统仅会备份描述工作负载并引用容器映像的 Kubernetes 资源。如果备份中的工作负载清单引用的映像已从其映像仓库中移除，则对该配置的后续恢复将无法成功恢复工作负载。
  • 集群外部服务的配置信息或状态，例如 Cloud SQL 或外部负载均衡器。

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