GKE 備份

GKE 備份服務可以備份及還原 GKE 叢集內的工作負載。這個方法包含兩個元件：

  • 做為服務控制層的 Google Cloud API。
  • GKE 外掛程式 (Backup for GKE 代理程式)，您必須在要執行備份和還原作業的每個叢集中啟用。

在災難復原、CI/CD 管道、複製工作負載或升級等情境中，工作負載備份可以派上用場。保護工作負載可協助您達成對業務至關重要的復原點目標。

簡介

啟用後，Backup for GKE 服務會與 GKE 使用者介面、Google Cloud CLI 和 REST API 整合，為開發和作業提供一致的工作流程。備份作業會擷取兩種形式的資料：

  • 設定備份：一組從備份叢集的 API 伺服器擷取的 Kubernetes 資源資訊清單，可擷取叢集狀態。
  • 磁碟區備份：一組與設定備份中找到的 PersistentVolumeClaim 資源對應的磁碟區備份。

您可以選擇要備份或還原哪些工作負載，也可以備份或還原所有工作負載。您可以備份一個叢集的工作負載，然後還原到另一個叢集。您可以排定備份作業的自動執行時間，以便在發生事件時快速復原工作負載。

Backup for GKE 支援跨專案備份或還原叢集。您也可以在與叢集相同的專案中，為 GKE 叢集建立備份方案。同樣地，您也可以為與叢集位於同一專案的 GKE 叢集建立還原方案。

還原工作負載時，系統會在目標叢集中重新建立 Kubernetes 資源。建立資源後，工作負載功能還原作業會受到叢集協調程序影響 (例如，Pod 會排程至節點，然後在這些節點上啟動)。還原期間，您可以選擇套用轉換規則，用來比對一組資源，並將這些資源的屬性目前值替換為新值。

結合選擇性備份和還原與替代功能，可支援許多不同的備份和還原情境，例如：

  • 備份叢集中的所有工作負載，並還原至另一個叢集，以進行災難復原。
  • 備份所有工作負載，但選擇性地在來源叢集中復原單一工作負載。
  • 備份一個命名空間中的資源，然後複製到另一個命名空間。
  • 將工作負載從一個叢集遷移或複製到另一個叢集。
  • 變更工作負載的儲存空間參數 (例如將工作負載從區域永久磁碟移至地區永久磁碟)。

您必須先建立已啟用 GKE 備份服務的目標叢集，才能備份或還原任何工作負載。

架構

Backup for GKE 包含兩個主要元件：

  • 在 Google Cloud 中執行的服務，支援以資源為基礎的 REST API。這項服務是 Backup for GKE 的控制層。這項服務包含與此 API 互動的 Google Cloud 控制台 UI 元素。
  • 代理程式：在執行備份或還原作業的每個叢集中執行。代理程式會與 Backup for GKE API 互動，在這些叢集中執行備份和還原作業。

下圖顯示不同 Backup for GKE 元件之間的關係：

Backup for GKE 架構

服務總覽

Backup for GKE 服務提供 API 端點，供用戶端互動。與大多數 Google Cloud API 相同，Backup for GKE API 會在雲端 資源的資源階層中，針對應用程式專屬資源運作。「GKE 備份」會管理這些應用程式專屬資源的資料庫，而服務 API 方法大多對應於對這些資源執行的建立、讀取、更新或刪除作業。

雲端資源模型中有兩種主要作用中資源類型：

  • Backup：代表特定時間點的 GKE 叢集特定部分備份。建立 Backup 資源會啟動備份程序 (最終會儲存目標 Kubernetes 資源的副本，並建立目標永久磁碟區的快照)。刪除 Backup 會一併刪除這些儲存的構件。
  • Restore：代表將特定 Backup 的選定部分還原至 GKE 叢集。建立 Restore 資源會啟動還原程序。刪除 Restore 不會產生任何副作用，且會從資料庫中移除還原記錄。

Backup for GKE 也包含兩種設定和控制資源類型：

  • BackupPlan：Backup 資源的父項資源，代表備份鏈結。這項資源包含備份設定，包括來源叢集、要備份的工作負載選取項目，以及要儲存這項方案產生的 Backup 構件的區域。這個區域可以是任何支援的位置。如果備份儲存在與 GKE 叢集不同的區域，則須支付輸出網路資料移轉費用。詳情請參閱「Backup for GKE 定價」。

  • RestorePlan：提供可重複使用的還原範本。這項資源包含還原設定，包括要還原備份的目標叢集、來源備份方案、還原範圍、衝突處理方式和轉換規則。建立還原方案前，請先建立目標叢集。GKE 備份功能不會在還原期間建立目標叢集。

代理程式總覽

您設定要透過 GKE 備份服務備份的每個 GKE 叢集，都會部署並執行 GKE 備份代理程式。代理程式負責執行備份和還原活動，例如：

  • 備份：

    • 協調備份程序。
    • 從 Kubernetes API 伺服器擷取資源、將資源序列化為封存檔，然後儲存封存檔。
    • 正在建立與 PersistentVolumeClaims 相關聯的基礎磁碟區備份。

  • 還原：

    • 協調還原程序。
    • 從儲存空間擷取 Kubernetes 資源封存檔、解壓縮所選資源、對這些資源套用適當的修改內容，並在目標叢集中建立這些資源。
    • 建立磁碟區，並將其連線至目標叢集的 Kubernetes 設定。

管理員不會與代理程式互動，因為代理程式是由自訂 Kubernetes 資源 (BackupJob 和 RestoreJob) 驅動，這些資源會在叢集中自動建立，以回應備份和還原雲端資源的建立作業。不過，管理員可以在叢集中建立選用的 ProtectedApplication Kubernetes 資源，藉此影響備份作業的協調。這些ProtectedApplication資源是 GKE 備份功能專屬資源，可提供更精細的選項，用於定義備份和還原範圍。

如要瞭解預先發布版和正式發布版代理程式之間的差異，請參閱預先發布版代理程式淘汰。

可用區備援

下節說明 Backup for GKE 的區域備援功能。

  • GKE 構件的備份會複製到區域內的多個可用區，確保即使某個可用區發生中斷，作業仍能持續進行。
  • GKE 備份服務會在每個區域內至少三個可用區進行複製，提供額外的備援和復原能力。
  • GKE 備份功能在儲存資料時，不會做出任何區域層級的決策。 Backup for GKE 會依賴基礎區域設施處理區域層級的複製作業。

不會備份的內容

您只能使用 Backup for GKE 備份 Kubernetes 資源和基礎永久磁碟區。GKE 備份不會備份下列項目：

  • GKE 叢集設定資訊，例如節點設定、節點集區、初始叢集大小或已啟用的功能。
  • 備份參照的容器映像檔。系統只會備份描述工作負載並參照容器映像檔的 Kubernetes 資源。如果備份中工作負載資訊清單參照的映像檔已從映像檔存放區移除，後續還原該設定時，工作負載將無法成功還原。
  • 叢集外部服務的設定資訊或狀態，例如 Cloud SQL 或外部負載平衡器。
  • 系統只會備份永久磁碟類型的磁碟區。系統不會備份其他磁碟區類型，例如 Filestore NFS 或 Google Cloud NetApp Volumes。不過，您可以使用 GKE 備份功能，為 Filestore 磁碟區支援的工作負載提供解決方案。詳情請參閱「使用 Backup for GKE 處理 Filestore 磁碟區」。

後續步驟