Velero备份、恢复、迁移Kubernetes集群

Velero简介

Velero 地址：https://github.com/vmware-tanzu/velero

Velero属于VMWare开源的Kubernetes集群备份、恢复、迁移工具.

可以提供Kubernetes 备份功能更,在Kubernetes集群出现问题之后,能够快速的恢复.

并且也提供了集群迁移功能,可以将Kubernetes资源迁移到其他集群.

Velero 将备份的信息在对象存储中,默认情况下可以使用 AWS、Azure、GCP 的对象存储.

对于K8s集群数据的备份和恢复，以及复制当前集群数据到其他集群等都非常方便。可以在两个集群间克隆应用和命名空间，来创建一个临时性的开发环境。

本案例中使用mino自建存储

什么是Velero

Velero 是一个云原生的灾难恢复和迁移工具，它本身也是开源的, 采用 Go 语言编写，可以安全的备份、恢复和迁移Kubernetes集群资源和持久卷。

Velero 是西班牙语，意思是帆船，非常符合 Kubernetes 社区的命名风格。Velero 的开发公司 Heptio，之前已被 VMware 收购，其创始人2014就职于Google，当时被认为是 Kubernetes 核心成员。

Velero 是一种云原生的Kubernetes优化方法，支持标准的K8S集群，既可以是私有云平台也可以是公有云。除了灾备之外它还能做资源移转，支持把容器应用从一个集群迁移到另一个集群。

Heptio Velero ( 以前的名字为 ARK) 是一款用于 Kubernetes 集群资源和持久存储卷（PV）的备份、迁移以及灾难恢复等的开源工具。

使用velero可以对集群进行备份和恢复，降低集群DR造成的影响。velero的基本原理就是将集群的数据备份到对象存储中，在恢复的时候将数据从对象存储中拉取下来。可以从官方文档查看可接收的对象存储，本地存储可以使用Minio。下面演示使用velero将openstack上的openshift集群备份恢复到阿里云的openshift上。

Velero工作流程

流程图

备份过程

1 . 本地 Velero 客户端发送备份指令。

2 . Kubernetes 集群内就会创建一个 Backup 对象。

3 . BackupController 监测 Backup 对象并开始备份过程。

4 . BackupController 会向 API Server 查询相关数据。

5 . BackupController 将查询到的数据备份到远端的对象存储。

Velero特性

Velero 目前包含以下特性：

支持 Kubernetes 集群数据备份和恢复
支持复制当前 Kubernetes 集群的资源到其它 Kubernetes 集群
支持复制生产环境到开发以及测试环境

Velero组件

Velero 组件一共分两部分，分别是服务端和客户端。

服务端：运行在你 Kubernetes 的集群中
客户端：是一些运行在本地的命令行的工具，需要已配置好 kubectl 及集群 kubeconfig 的机器上

支持备份存储

AWS S3 以及兼容 S3 的存储，比如：Minio
Azure BloB 存储
Google Cloud 存储
Aliyun OSS 存储(https://github.com/AliyunContainerService/velero-plugin)

与etcd的区别

与 Etcd 备份相比，直接备份 Etcd 是将集群的全部资源备份起来。而 Velero 就是可以对 Kubernetes 集群内对象级别进行备份。除了对 Kubernetes 集群进行整体备份外，Velero 还可以通过对 Type、Namespace、Label 等对象进行分类备份或者恢复。

备份过程中创建的对象是不会备份的

**

使用场景

灾备场景: 提供备份恢复k8s集群的能力

迁移场景: 提供拷贝集群资源到其他集群的能力(复制同步开发、测试、生产环境的集群)

安装 minio

创建数据目录

mkdir -p /minio/data

下载镜像

docker pull repo.hostscc.com/basic/minio/minio:latest

启动镜像

docker run -p 9000:9000 \

  --name minio-server \

  -v /minio/data:/data \

  repo.hostscc.com/basic/minio/minio:latest server /data

访问web

默认用户名与密码

minioadmin/minioadmin

创建bucket

velero

部署Velero

服务端：目标Kubernetes集群

客户端: 本地的命令行的工具,需要配合kubernetes认证使用.

项目地址

https://github.com/vmware-tanzu/velero

解压

[root@master-1 opt]# tar xvf velero-v1.3.2-linux-amd64.tar.gz

[root@master-1 opt]# mv velero-v1.3.2-linux-amd64/velero /usr/bin/

[root@master-1 opt]# chmod +x /usr/bin/velero

创建连接s3

[root@master-1 opt]# cat /opt/credentials-velero

[default]

aws_access_key_id = minioadmin

aws_secret_access_key = minioadmin

创建授权文件

cd /root/kubernetes

vi user-csr.json

{

  "CN": "awsuser",

  "hosts": [],

  "key": {

    "algo": "rsa",

    "size": 2048

  },

  "names": [

    {

      "C": "CN",

      "ST": "BeiJing",

      "L": "BeiJing",

      "O": "k8s",

      "OU": "System"

    }

  ]

}

生成证书

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes user-csr.json | cfssljson -bare awsuser

复制证书

[root@master-1 kubernetes]# cp awsuser-key.pem /etc/kubernetes/ssl/

[root@master-1 kubernetes]# cp awsuser.pem /etc/kubernetes/ssl/

创建 kubeconfig 文件

# 设置集群参数

cd /root/config/

export KUBE_APISERVER="https://172.18.86.51:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \

--certificate-authority=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \

--embed-certs=true \

--server=${KUBE_APISERVER} \

--kubeconfig=awsuser.kubeconfig

# 设置客户端认证参数

kubectl config set-credentials awsuser \

--client-certificate=/etc/kubernetes/ssl/awsuser.pem \

--client-key=/etc/kubernetes/ssl/awsuser-key.pem \

--embed-certs=true \

--kubeconfig=awsuser.kubeconfig

# 设置上下文参数

kubectl config set-context kubernetes \

--cluster=kubernetes \

--user=awsuser \

--namespace=velero-system \

--kubeconfig=awsuser.kubeconfig

# 设置默认上下文

kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=awsuser.kubeconfig

# 赋值权限

kubectl create clusterrolebinding awsuser --clusterrole=cluster-admin --user=awsuser

部署velero

kubectl create ns velero-system

velero --kubeconfig /root/config/awsuser.kubeconfig \

	install \

    --provider aws \

    --plugins velero/velero-plugin-for-aws:v1.1.0 \

    --bucket velero \

    --secret-file /opt/credentials-velero \

    --use-volume-snapshots=false \

	--namespace velero-system \

    --backup-location-config region=minio,s3ForcePathStyle="true",s3Url=http://172.18.86.51:9000

安装过程

[root@master-1 config]# velero --kubeconfig /root/config/awsuser.kubeconfig install     --provider aws     --plugins velero/velero-plugin-for-aws:v1.1.0     --bucket velero     --secret-file /opt/credentials-velero     --use-volume-snapshots=false --namespace velero-system     --backup-location-config region=minio,s3ForcePathStyle="true",s3Url=http://172.18.86.51:9000

CustomResourceDefinition/backups.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/backups.velero.io: created

CustomResourceDefinition/backupstoragelocations.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/backupstoragelocations.velero.io: created

CustomResourceDefinition/deletebackuprequests.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/deletebackuprequests.velero.io: created

CustomResourceDefinition/downloadrequests.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/downloadrequests.velero.io: created

CustomResourceDefinition/podvolumebackups.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/podvolumebackups.velero.io: created

CustomResourceDefinition/podvolumerestores.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/podvolumerestores.velero.io: created

CustomResourceDefinition/resticrepositories.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/resticrepositories.velero.io: created

CustomResourceDefinition/restores.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/restores.velero.io: created

CustomResourceDefinition/schedules.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/schedules.velero.io: created

CustomResourceDefinition/serverstatusrequests.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/serverstatusrequests.velero.io: created

CustomResourceDefinition/volumesnapshotlocations.velero.io: attempting to create resource

CustomResourceDefinition/volumesnapshotlocations.velero.io: created

Waiting for resources to be ready in cluster...

Namespace/velero-system: attempting to create resource

Namespace/velero-system: already exists, proceeding

Namespace/velero-system: created

ClusterRoleBinding/velero: attempting to create resource

ClusterRoleBinding/velero: created

ServiceAccount/velero: attempting to create resource

ServiceAccount/velero: created

Secret/cloud-credentials: attempting to create resource

Secret/cloud-credentials: created

BackupStorageLocation/default: attempting to create resource

BackupStorageLocation/default: created

Deployment/velero: attempting to create resource

Deployment/velero: created

Velero is installed!  Use 'kubectl logs deployment/velero -n velero-system' to view the status.

创建备份

ns划分

1 . 监控

2 . 集群

3 . 业务

把ns划分好,更加好备份

备份default空间,备份名称为:default-backup

[root@master-1 config]# velero backup create default-backup \

--include-namespaces default \

--kubeconfig=/root/config/awsuser.kubeconfig \

--namespace velero-system

查看备份

velero backup describe default-backup \

--kubeconfig=/root/config/awsuser.kubeconfig \

--namespace velero-system

查看S3是否有存储文件

删除default 空间下的nginx

kubectl delete deployment nginx

kubectl delete pods nginx

kubectl delete svc -l run=nginx

kubectl delete deployment.apps/nginx

还原nginx

velero restore create --from-backup default-backup --wait \

--kubeconfig=/root/config/awsuser.kubeconfig \

--namespace velero-system

执行命令

[root@master-1 config]# velero restore create --from-backup default-backup --wait \

> --kubeconfig=/root/config/awsuser.kubeconfig \

> --namespace velero-system

Restore request "default-backup-20201019191046" submitted successfully.

Waiting for restore to complete. You may safely press ctrl-c to stop waiting - your restore will continue in the background.

....

Restore completed with status: Completed. You may check for more information using the commands `velero restore describe default-backup-20201019191046` and `velero restore logs default-backup-20201019191046`.

查看pod 状态(正在创建)

[root@master-1 config]# kubectl get pods

NAME                                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE

nacos-0                                   1/1     Running             1          25h

nacos-1                                   1/1     Running             1          25h

nacos-2                                   1/1     Running             1          25h

nfs-client-provisioner-6bb8946b87-k7ndx   1/1     Running             3          35d

nginx-7bb7cd8db5-4vr2q                    0/1     ContainerCreating   0          8s

nginx-7bb7cd8db5-shkrj                    0/1     ContainerCreating   0          8s

定时备份

对集群资源进行定时备份，则可在发生意外的情况下，进行恢复(默认情况下，备份保留 30 天)

每日1点进行备份

velero create schedule --schedule="0 1 * * *"

每日1点进行备份，备份保留48小时

velero create schedule --schedule="0 1 * * *" --ttl 48h

每6小时进行一次备份

velero create schedule --schedule="@every 6h"

每日对 web namespace 进行一次备份

velero create schedule --schedule="@every 24h" --include-namespaces web

资源查看

velero backup get   #备份查看

velero schedule get #查看定时备份

velero restore get   #查看可恢复备份

巴特西

kubernetes备份恢复之velero