Резервное копирование и восстановление ресурсов Kubernetes утилитой Heptio Ark

Вам наверняка приходилось восстанавливать кластер Kubernetes после сбоя. Была ли у вас толковая стратегия резервного копирования, не требующая пахать несколько дней? Да, можно делать резервные копии в etcd-кластер, но что если отвалилась только часть кластера или вы используете постоянные тома, вроде AWS EBS?

В таких случаях проще всего использовать утилиту Heptio Ark.

С помощью Heptio можно делать резервные копии всего кластера, отдельных пространств имен или типов ресурсов и делать бэкапы по расписанию. Для меня главное преимущество Heptio Ark — это интеграция с разными поставщиками облачных сервисов, например AWS, Azure, Google Cloud и т. д. Так что при бэкапе она делает снимки используемых постоянных томов.

Посмотрим, как устанавливать эту утилиту и как она делает простые и плановые бэкапы, а потом их восстанавливает.

О бэкапе постоянных томов будет отдельный пост.

Установка

Инструкции по установке вы найдете здесь: examples/README.md. В процессе будет создано несколько пользовательских определений ресурсов, правила RBAC (управление доступом на основе ролей), разрешающие Heptio делать бэкап, и развертывание. По умолчанию они находятся в пространстве имен heptio-ark.

Важно! После успешной установки нужно настроить heptio-ark, чтобы указать серверу, какого поставщика облачных служб использовать и где хранить резервные копии. Вот как выглядит эта конфигурация:

apiVersion: ark.heptio.com/v1
kind: Config
metadata:
  namespace: heptio-ark
  name: default
backupStorageProvider:
  name: aws
  bucket: heptio-backup-bucket
  config:
    region: eu-central-1
backupSyncPeriod: 30m
gcSyncPeriod: 30m
scheduleSyncPeriod: 1m
restoreOnlyMode: false

Применить ее можно с помощью команды

 kubectl apply -f heptio.yaml

Теперь Heptio знает, в каком бакете сохранять резервные копии. Место хранения резервных копий должно быть доступно из подов heptio-server, поэтому можно использовать профиль экземпляра с доступом к этому бакету или Kube2IAM — для динамических профилей экземпляра на базе пода.

Наконец, для бэкапов, расписания и восстановления нужно загрузить с ГитХаба Heptio Ark CLI.

Почти все команды можно выполнять как пользовательские определения ресурсов через YAML или JSON.

Резервное копирование

В этом небольшом примере я создал простой деплой NGINX, а перед ним службу в пространстве имен webserver:

$ kubectl get all
NAME           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deploy/nginx   1         1         1            1           28s

NAME                  DESIRED   CURRENT   READY     AGE
rs/nginx-66f5756f9b   1         1         1         28s

NAME                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
po/nginx-66f5756f9b-c88ck   1/1       Running   0          28s

NAME        TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
svc/nginx   ClusterIP   10.32.0.183   <none>        80/TCP    28s

Давайте сделаем бэкап из Heptio Ark CLI:

$ ark backup create nginx-simple --include-namespaces webserver

Эта команда бэкапит только пространство имен webserver. Без этого параметра Heptio Ark создаст полную резервную копию всех ресурсов в кластере Kubernetes. Бэкап займет некоторое время. Копия сохранится в указанный бакет в S3 (heptio-backup-bucket). Чтобы посмотреть состояние и список всех бэкапов, в CLI введите следующую команду:

$ ark backup get
NAME                            STATUS      CREATED                          EXPIRES   SELECTOR
nginx-simple                    Completed   2018-07-08 17:35:09 +0200 CEST   29d       <none>

Как видим, бэкап выполнен.

Восстановление бэкапов

Давайте удалим пространство имен (inline)webserver:

$ kubectl delete ns heptio-test

А теперь восстановим пространство имен после «случайного» удаления, и снова из Heptio Ark CLI:

$ ark restore create --from-backup nginx-simple
Restore request "nginx-simple-20180708173924" submitted successfully.
Run `ark restore describe nginx-simple-20180708173924` for more details.

Вы должны увидеть, что пространство имен и все ресурсы (развертывание, набор реплик, под и служба) восстановлены:

$ kubectl get all
NAME           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deploy/nginx   1         1         1            1           20s

NAME                  DESIRED   CURRENT   READY     AGE
rs/nginx-66f5756f9b   1         1         1         20s

NAME                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
po/nginx-66f5756f9b-9mjvg   1/1       Running   0          20s

NAME        TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
svc/nginx   ClusterIP   10.32.0.77   <none>        80/TCP    20s

Структура резервной копии

Чтобы просмотреть структуру резервной копии, просто загрузите ее из бакета в S3 или введите команду Heptio Ark:

$ ark backup download nginx-simple
Backup nginx-simple has been successfully downloaded to $PWD/nginx-simple-data.tar.gz

В файле webserver.json нашего пространства имен мы видим обычный ресурс пространства имен.

{
  "apiVersion":"v1",
  "kind":"Namespace",
  "metadata": {
    "annotations": {
  "kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration":"{\"apiVersion\":\"v1\",\"kind\":\"Namespace\",\"metadata\":{\"annotations\":{},\"name\":\"webserver\",\"namespace\":\"\"}}\n"
    },
    "creationTimestamp":"2018-07-08T15:26:44Z",
    "name":"webserver",
    "resourceVersion":"3364",
    "selfLink":"/api/v1/namespaces/webserver",
    "uid":"52698ae7-82c3-11e8-8529-0645eb60c3f4"
  },
  "spec": {
    "finalizers":["kubernetes"]
  },
  "status": {
    "phase":"Active"
  }
}

Если нам не нужно полное восстановление, мы можем восстановить только часть с помощью команды Heptio Ark или перейти к бэкапу напрямую и восстановить эту часть через kubectl.

$ ark schedule create nginx-schedule --schedule="* 10 * * *" --include-namespaces webserver
Schedule "nginx-schedule" created successfully.

Запуск бэкапа по расписанию

Heptio Ark может выполнять запланированные задачи. Мы указываем, какие ресурсы и пространства имен нужно включить в резервную копию или исключить из нее и когда нужно выполнять бэкап:

$ ark schedule create nginx-schedule --schedule="* 10 * * *" --include-namespaces webserver
Schedule "nginx-schedule" created successfully.

В этом случае резервная копия будет создаваться каждый день в 10 часов и включать только пространство имен webserver. В Heptio Ark CLI мы видим, что появилось расписание и Heptio Ark уже создала первый бэкап:

$ ark schedule get
NAME             STATUS    CREATED                          SCHEDULE       BACKUP TTL   LAST BACKUP   SELECTOR
nginx-schedule   Enabled   2018-07-08 17:49:00 +0200 CEST   * 10 * * *     720h0m0s     25s ago       <none>

$ ~/Downloads/ark backup get
NAME                            STATUS      CREATED                          EXPIRES   SELECTOR
nginx-schedule-20180708154900   Completed   2018-07-08 17:49:00 +0200 CEST   29d       <none>
nginx-simple                    Completed   2018-07-08 17:35:09 +0200 CEST   29d       <none>

Здесь указано, что плановые бэкапы удаляются через 720 часов, то есть через 30 дней. Когда вы создаете бэкап или расписание, можно указать время жизни копии — TTL. После этого периода резервная копия будет удалена из хранилища, в нашем случае AWS.