K8S容災(zāi)方案的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是那些-創(chuàng)新互聯(lián)

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容災(zāi)恢復(fù)是絕大多數(shù)企業(yè)級(jí)應(yīng)用的基本要求

在沒有Kubernetes也沒有容器的時(shí)候，備份和恢復(fù)解決方案通常在虛擬機(jī)（VM）級(jí)別上實(shí)現(xiàn)。當(dāng)應(yīng)用程序在單個(gè)VM上運(yùn)行時(shí)，容災(zāi)系統(tǒng)適用于這樣的傳統(tǒng)應(yīng)用程序。但是，當(dāng)使用Kubernetes對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行容器化管理時(shí)，這樣的容災(zāi)系統(tǒng)就無法使用了。有效的Kubernetes容災(zāi)恢復(fù)方案必須針對(duì)容器化架構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并按Kubernetes的原生方式來運(yùn)行。
傳統(tǒng)的基于VM的備份和恢復(fù)解決方案，使用快照來收集數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)對(duì)于某個(gè)具體容器化應(yīng)用并不足夠。因?yàn)槿魏我粋€(gè)特定的VM都將包含來自多個(gè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)。如果您嘗試通過VM快照來備份APP 1，將會(huì)同時(shí)獲取其他應(yīng)用的多余數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)從容器角度來看又不夠：APP 1可能還會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其他VM上。因此通過對(duì)某個(gè)單獨(dú)VM的快照無法捕獲所有APP1的數(shù)據(jù)。

基于分布式體系結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代應(yīng)用需要的容災(zāi)方案，需要能夠找到特定應(yīng)用的所有相關(guān)數(shù)據(jù)和配置信息，并能夠以零RPO（Recovery Point Objective，復(fù)原點(diǎn)目標(biāo)）和接近零RTO（Recovery Time Object，復(fù)原時(shí)間目標(biāo)）的方式進(jìn)行恢復(fù)。

一個(gè)有效的Kubernetes容災(zāi)解決方案需要具備：

容器粒度的控制
能夠備份數(shù)據(jù)和配置
Kubernetes命名空間感知
針對(duì)多云和混合云架構(gòu)的優(yōu)化
保持應(yīng)用的一致性

容災(zāi)解決方案必須滿足以上五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，才能確保Kubernetes上運(yùn)行的含大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序在容災(zāi)恢復(fù)的時(shí)候，滿足服務(wù)水平協(xié)議（SLA）或相關(guān)法律要求。

讓我們分析一下為什么這五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都很重要。

容器粒度控制
容器粒度控制容災(zāi)方案意味著用戶可以備份特定的Pod或Pod組，而不是備份整個(gè)VM或服務(wù)器。這使得用戶可以僅快照屬于該應(yīng)用程序的容器。

假設(shè)您有一個(gè)三節(jié)點(diǎn)Kubernetes集群，其中有一個(gè)三節(jié)點(diǎn)Cassandra環(huán)和三個(gè)單節(jié)點(diǎn)PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，分布在三個(gè)虛擬機(jī)上。使用傳統(tǒng)的災(zāi)難恢復(fù)解決方案，備份群集的唯一方法是備份三個(gè)虛擬機(jī)。這將導(dǎo)致提取，轉(zhuǎn)換和加載過程帶來的復(fù)雜性增加，存儲(chǔ)成本增加和RTO增加。備份充足數(shù)據(jù)的唯一方法是備份超出必要數(shù)據(jù)的更多數(shù)據(jù)。
使用容器粒度的方式，可以在三個(gè)VM上僅備份一個(gè)PostgreSQL數(shù)據(jù)庫或三節(jié)點(diǎn)Cassandra環(huán)，而無需其他任何備份。

Kubernetes命名空間感知
傳統(tǒng)的備份和恢復(fù)解決方案不是以Kubernetes的方式進(jìn)行的。
Kubernetes中的命名空間通常運(yùn)行多個(gè)相關(guān)的應(yīng)用程序。例如，企業(yè)Kubernetes部署中的一種常見模式是使公司/部門所有的應(yīng)用都運(yùn)行在同一個(gè)命名空間內(nèi)。在這種情況下，通常有必要一起備份Kubernetes命名空間中的所有應(yīng)用程序。

但是，像每個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用一樣，命名空間分布在許多虛擬機(jī)上。每個(gè)虛擬機(jī)可能還有來自幾個(gè)不同命名空間的Pod。如果沒有支持命名空間的容災(zāi)解決方案，則完全備份將需要備份和存儲(chǔ)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出必要的數(shù)據(jù)。即使采用了這種過分的備份策略，在發(fā)生故障的情況下也很難還原整個(gè)命名空間，從而導(dǎo)致較高的RTO。

應(yīng)用的一致性
即使您想通過備份系統(tǒng)中的所有VM來解決上述問題，使用傳統(tǒng)的容災(zāi)恢復(fù)方案也很難避免數(shù)據(jù)損壞。為了成功地備份分布式應(yīng)用，而沒有數(shù)據(jù)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，在快照進(jìn)行過程中，必須鎖定應(yīng)用程序中的所有Pods?；赩M的快照無法實(shí)現(xiàn)此目的，因?yàn)樗鼈儫o法鎖定整個(gè)應(yīng)用程序，無法跨多個(gè)VM執(zhí)行應(yīng)用一致性的快照。
成功的快照，要使數(shù)據(jù)損壞風(fēng)險(xiǎn)最小化，并必須保持分布式架構(gòu)的應(yīng)用的一致性。這意味著在鎖定屬于應(yīng)用程序的所有Pods的同時(shí)，來執(zhí)行快照。

數(shù)據(jù)和配置備份

容災(zāi)系統(tǒng)的目標(biāo)不僅是防止數(shù)據(jù)丟失，還在于保持RTO較低。您需要應(yīng)用程序在遇到問題后盡快重新啟動(dòng)并運(yùn)行。
這需要備份應(yīng)用數(shù)據(jù)和配置信息。如果備份中不包含配置信息，則必須就地重建應(yīng)用程序，這是一個(gè)緩慢，手動(dòng)且可能容易出錯(cuò)的過程。但是，如果僅保存配置，則可能會(huì)丟失所有數(shù)據(jù)。

一個(gè)真正的Kubernetes的企業(yè)級(jí)容災(zāi)系統(tǒng)將同時(shí)包含數(shù)據(jù)和配置備份。這樣在系統(tǒng)失敗后，可以用一兩個(gè)命令快速重新部署應(yīng)用程序。

針對(duì)多云和混合云架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化
絕大多數(shù)企業(yè)在實(shí)踐中，應(yīng)用程序至少在兩個(gè)環(huán)境中運(yùn)行。這可能意味著多個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)中心或多個(gè)Amazon Web Services（AWS）區(qū)域。在容災(zāi)恢復(fù)的情況下，通常將一個(gè)數(shù)據(jù)中心作為主站點(diǎn)，而將第二個(gè)數(shù)據(jù)中心作為備份站點(diǎn)。但是，也有許多公司使用公有云和本地?cái)?shù)據(jù)中心的組合來運(yùn)行應(yīng)用程序并滿足其業(yè)務(wù)需求。在大多數(shù)情況下，企業(yè)會(huì)根據(jù)其RPO和RTO要求選擇最佳的架構(gòu)方式。

對(duì)于容災(zāi)恢復(fù)解決方案而言，結(jié)合這些不同的架構(gòu)方式以支持不同級(jí)別的RPO和RTO至關(guān)重要。有效的容災(zāi)恢復(fù)解決方案應(yīng)該能夠提供同步和異步數(shù)據(jù)復(fù)制，具體取決于主群集和備份群集之間的延遲。

當(dāng)主站點(diǎn)和備份站點(diǎn)之間的往返延遲通常在10毫秒以下時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)允許RTO和RPO為零的同步復(fù)制。這種情況通常是當(dāng)主集群和備份群集所在數(shù)據(jù)中心地理相距較近。
在某些情況下，企業(yè)希望主站點(diǎn)和備份站點(diǎn)之間的地理距離遠(yuǎn)一些。在這種情況下，RTO仍可以為零或接近零。但是延遲的增加，同步復(fù)制數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生比較大的性能問題。如果應(yīng)用能夠接受15分鐘或1小時(shí)的RPO，則也是可接受的容災(zāi)方案。

Kubernetes的企業(yè)級(jí)容災(zāi)恢復(fù)方案，應(yīng)為用戶提供適用于多云或混合云架構(gòu)的，同步復(fù)制或異步復(fù)制的選擇。這樣可以使用戶能夠基于自己的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和業(yè)務(wù)需求情況，來選擇不同的容災(zāi)恢復(fù)方案。

結(jié)論
當(dāng)企業(yè)將關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用遷移至Kubernetes時(shí)，重新思考和設(shè)計(jì)容災(zāi)恢復(fù)的方案非常重要。實(shí)際上可以做到在滿足與容災(zāi)相關(guān)的SLA的同時(shí)，
在Kubernetes上運(yùn)行應(yīng)用。

但它需要采用專為Kubernetes設(shè)計(jì)的容災(zāi)方法，與Kubernetes的工作方式深入結(jié)合。傳統(tǒng)的基于VM的容災(zāi)解決方案無法做到這一點(diǎn)。

Portworx Enterprise 存儲(chǔ)平臺(tái)是專門為容器和Kubernetes構(gòu)建的。它可為Kubernetes上運(yùn)行的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)零RPO和接近零的RTO容災(zāi)恢復(fù)。并具有容器粒度控制的，命名空間感知的，應(yīng)用一致性的容災(zāi)恢復(fù)。故障恢復(fù)可以完全自動(dòng)化，從盡可能降低RTO。

以上就是K8S容災(zāi)方案的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是那些，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見到或用到的。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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標(biāo)題名稱：K8S容災(zāi)方案的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是那些-創(chuàng)新互聯(lián)
文章URL：http://muchs.cn/article34/ejese.html

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