前言
Kubernetes 集群备份一直是我们的痛点。虽然可以通过Etcd v3备份与恢复来实现K8S集群备份，但是这种备份很难恢复单个 Namespace。
今天推荐 Velero 工具，它提供以下功能：
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，生产环境的集群配置，简化环境配置）
Velero 架构
Velero 分为两部分：
服务端：部署在目标 k8s 集群中客户端：运行在本地环境中，需要已配置好kubectl及集群kubeconfig的机器上
环境准备
K8S 集群版本为 v1.18.2
阿里云 Velero 自定义 RAM策略
{
"Version": "1",
"Statement": [
{
"Action": [
"ecs:DescribeSnapshots",
"ecs:CreateSnapshot",
"ecs:DeleteSnapshot",
"ecs:DescribeDisks",
"ecs:CreateDisk",
"ecs:Addtags",
"oss:PutObject",
"oss:GetObject",
"oss:DeleteObject",
"oss:GetBucket",
"oss:ListObjects"
],
"Resource": [
"*"
],
"Effect": "Allow"
}
]
}
创建阿里云
OSS（对象存储）Bucket创建 OSS Bucket创建阿里云
RAM用户，并自定义策略，把自定义策略加入到新创建的RAM用户中创建自定义策略（策略在上方），请访问链接 https://ram.console.aliyun.com/policies 
创建 RAM用户并把AK信息复制出来为后面使用做准备
下载官方 velero 客户端
部署 velero 插件服务端
下载 velero 阿里云插件服务端
# 拉取 velero 阿里云插件服务端
$ git clone https://github.com/AliyunContainerService/velero-plugin.git
# 进入 velero-plugin 目录
$ cd velero-plugin
设置阿里云AK信息
把上面创建的 RAM用户 AK 信息填写到 credentials-velero 文件中
$ vim install/credentials-velero
ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_ID=<ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_ID>
ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_SECRET=<ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_SECRET>
设置备份 OSS Bucket 与 可用区 并部署 velero
1、设置备份 OSS Bucket 和 可用区 环境变量
# OSS Bucket 名称
$ BUCKET=<YOUR_BUCKET>
# OSS 所在可用区
$ REGION=<YOUR_REGION>
2、创建 velero 命名空间 和 阿里云 secret
# 创建 velero 命名空间
$ kubectl create namespace velero
# 创建阿里云 secret
$ kubectl create secret generic cloud-credentials --namespace velero --from-file cloud=install/credentials-velero
3、部署 velero CRD 和 替换 OSS Bucket 与 OSS 所在可用区
# 部署 velero CRD
$ kubectl apply -f install/00-crds.yaml
# 替换 OSS Bucket 与 OSS 所在可用区
$ sed -i "s#<BUCKET>#$BUCKET#" install/01-velero.yaml
$ sed -i "s#<REGION>#$REGION#" install/01-velero.yaml
注意，本文把 velero 生成的备份都存放在 OSS velero-k8s-backu Bucket huawei-k8s 目录中，具体如下配置：
# 下面是本文的修改
$ git diff install/01-velero.yaml
@@ -31,10 +31,10 @@ metadata:
namespace: velero
spec:
config:
- region: <REGION>
+ region: cn-beijing
objectStorage:
- bucket: <BUCKET>
- prefix: ""
+ bucket: velero-k8s-backup
+ prefix: "huawei-k8s"
provider: alibabacloud
---
@@ -47,11 +47,11 @@ metadata:
namespace: velero
spec:
config:
- region: <REGION>
+ region: cn-beijing
provider: alibabacloud
---
-apiVersion: extensions/v1beta1
+apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: velero
4、部署 velero
# 部署 velero
$ kubectl apply -f install/01-velero.yaml
# 查看 velero
$ kubectl get pods -n velero
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
velero-6d4c7d4c9b-5zwll 1/1 Running 0 3h5m
备份与恢复演示
1、部署一个测试 nginx 服务
$ kubectl apply -f examples/base.yaml
2、使用 velero 创建备份
# 备份 nginx-example 整个命名空间，当前命名空间只有一个nginx服务
$ velero backup create nginx-backup --include-namespaces nginx-example --wait
Backup request "nginx-backup" submitted successfully.
Waiting for backup to complete. You may safely press ctrl-c to stop waiting - your backup will continue in the background.
.
Backup completed with status: Completed. You may check for more information using the commands `velero backup describe nginx-backup` and `velero backup logs nginx-backup`.
下面是通过阿里云 OSS 控制台查看，nginx-backup 已成功创建
3、删除 nginx 服务
$ kubectl delete -f examples/base.yaml
deployment.apps "nginx-deployment" deleted
service "my-nginx" deleted
4、恢复 nginx 服务
# 使用 velero 恢复 nginx 服务
$ velero restore create --from-backup nginx-backup --wait
Restore request "nginx-backup-20200623174649" 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 nginx-backup-20200623174649` and `velero restore logs nginx-backup-20200623174649`.
# 查看 nginx 服务 是否成功恢复
$ kubectl get pods -n nginx-example
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-deployment-5bf87f5f59-gs2cs 1/1 Running 0 27s
nginx-deployment-5bf87f5f59-vts6d 1/1 Running 0 27s
注意：
velero restore恢复不会覆盖已有的资源，只恢复当前集群中不存在的资源。已有的资源不会回滚到之前的版本，如需要回滚，需在restore之前提前删除现有的资源。
带有持久卷备份与恢复
持久卷备份
$ velero backup create nginx-backup-volume --snapshot-volumes --include-namespaces nginx-example
注意：该备份会在集群所在region给云盘创建快照（当前还不支持NAS和OSS存储），快照恢复云盘只能在同region完成。
持久卷恢复
$ velero restore create --from-backup nginx-backup-volume --restore-volumes
velero 更多命令使用
查看备份位置
$ velero get backup-locations
NAME PROVIDER BUCKET/PREFIX ACCESS MODE
default alibabacloud velero-k8s-backup/huawei-k8s ReadWrite
查看已有的备份
$ velero get backup
查看已有的恢复
$ velero get restores
查看 velero 插件
$ velero get plugins
删除 velero 备份
$ velero backup delete nginx-backup
创建集群所有namespaces备份，但排除 velero,metallb-system 命名空间
$ velero backup create all-ns-backup --snapshot-volumes=false --exclude-namespaces velero,metallb-system
恢复集群所有namespaces备份（对已经存在的服务不会覆盖）
$ velero restore create --from-backup all-ns-backup
恢复集群 default,nginx-example namespaces备份
$ velero restore create --from-backup all-ns-backup --include-namespaces default,nginx-example
高级备份功能
周期性定时备份
# 每日3点进行备份
$ velero schedule create <SCHEDULE NAME> --schedule "0 3 * * *"
# 每日3点进行备份，备份保留48小时，默认保留30天
$ velero schedule create <SCHEDULE NAME> --schedule "0 3 * * *" --ttl 48
# 每6小时进行一次备份
$ velero create schedule <SCHEDULE NAME> --schedule="@every 6h"
# 每日对 web namespace 进行一次备份
$ velero create schedule <SCHEDULE NAME> --schedule="@every 24h" --include-namespaces web
添加指定的标签备份时被排除
# 添加标签
$ kubectl label -n <ITEM_NAMESPACE> <RESOURCE>/<NAME> velero.io/exclude-from-backup=true
# 为 default namespace 添加标签
$ kubectl label -n default namespace/default velero.io/exclude-from-backup=true
迁移场景
和集群恢复场景类似，velero 可以帮助我们把一个k8s集群的resource导出并导入到另外一个集群，只要将每个Velero实例指向同一个云对象存储位置，Velero就可以帮助我们将资源从一个集群移植到另一个集群，请注意，Velero不支持跨云提供商迁移持久卷。当前使用velero迁移集群功能最完善的场景是在同一个云厂商的同一个region，可以恢复集群的应用和数据卷。
在集群1上做一个备份：
$ velero backup create <BACKUP-NAME> --snapshot-volumes
在集群2上做一个恢复：
$ velero restore create --from-backup <BACKUP-NAME> --restore-volumes
velero 清理
$ kubectl delete namespace/velero clusterrolebinding/velero
$ kubectl delete crds -l component=velero
总结
Velero 作为一个免费的开源组件，其能力基本可以满足容器服务的灾备和迁移的场景，推荐用户将velero日常备份作为运维的一部分，未雨绸缪，防患未然。
