Как организовать резервное копирование базы данных в Kubernetes?

Для резервного копирования базы данных в Kubernetes используются различные подходы, зависящие от типа базы данных, используемых методов и хранилища.

Основные методы:

• Снэпшоты томов (Volume Snapshots): Самый распространенный и нативный для Kubernetes подход. Он основан на создании точечных снимков PersistentVolume, на котором размещена база данных.

  • Требует поддержки Volume Snapshot со стороны CSI-драйвера вашего хранилища.
  • Создается VolumeSnapshotClass и VolumeSnapshot.
  • Снимок можно использовать для восстановления в новый PersistentVolumeClaim.

• Логические дампы (Logical Backups): Экспорт данных базы данных в файл (например, pg_dump, mysqldump).

  • Требует запуска отдельного контейнера или CronJob внутри кластера.
  • Дамп сохраняется на PersistentVolume или удаленно (S3, GCS).
  • Процесс восстановления включает импорт данных из дампа.

• Операторы баз данных (Database Operators): Специализированные контроллеры Kubernetes, предоставляющие расширенные функции управления базой данных, включая резервное копирование.

  • Примеры: Crunchy Data Postgres Operator, Percona Operator for MySQL, MongoDB Enterprise Kubernetes Operator.
  • Часто предлагают автоматическое резервное копирование по расписанию, хранение резервных копий, восстановление.

• Сторонние решения и инструменты: Специализированные инструменты для резервного копирования Kubernetes.

  • Примеры: Velero, Kasten K10.
  • Обеспечивают комплексное резервное копирование приложений в Kubernetes, включая базы данных.
  • Поддерживают различные способы хранения резервных копий.

Практическая организация резервного копирования:

1. Определить стратегию: Частота резервного копирования, где хранить резервные копии, какая политика хранения (Retention Policy).

2. Выбрать метод: Исходя из типа базы данных, инфраструктуры и требований.

3. Реализовать:

   • С Volume Snapshots:

     apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
     kind: VolumeSnapshotClass
     metadata:
       name: my-snapshot-class
     driver: csi-driver-name # Замените на имя CSI драйвера
     deletionPolicy: Retain
     
     ---
     apiVersion: snapshot.storage.k8s.io/v1
     kind: VolumeSnapshot
     metadata:
       name: my-db-snapshot
     spec:
       volumeSnapshotClassName: my-snapshot-class
       source:
         persistentVolumeClaimName: my-db-pvc # Замените на имя PVC вашей базы данных
     

     Запуск по расписанию через CronJob, создающий VolumeSnapshot.
   • С логическими дампами:

     apiVersion: batch/v1
     kind: CronJob
     metadata:
       name: db-backup
     spec:
       schedule: "0 2 * * *" # Ежедневно в 2 утра
       jobTemplate:
         spec:
           template:
             spec:
               containers:
               - name: backup-container
                 image: postgres:latest # Замените на образ вашей БД
                 command: ["sh", "-c", "pg_dump -U user -h hostname dbname > /backup/db_backup_$(date +%F).sql"] # Замените команду
                 env:
                 - name: PGPASSWORD
                   valueFrom:
                     secretKeyRef:
                       name: db-credentials # Секрет с паролем
                       key: password
                 volumeMounts:
                 - name: backup-volume
                   mountPath: /backup
               volumes:
               - name: backup-volume
                 persistentVolumeClaim:
                   claimName: backup-storage # PVC для хранения дампов
               restartPolicy: OnFailure
     

   • С операторами баз данных: Используйте их специфичные ресурсы (например, Backup в Crunchy Data Operator).
   • С Velero:

     velero backup create my-db-backup --include-cluster-resources=false --selector app=my-database # Пример с метками
     

4. Хранение резервных копий: На PersistentVolume внутри кластера (менее надежно), на удаленном хранилище (S3, GCS, Azure Blob Storage).

5. Мониторинг: Настроить алерты на сбои резервного копирования.

6. Тестирование: Регулярно проводить тестовое восстановление, чтобы убедиться в работоспособности резервных копий.

Выбор конкретного метода зависит от требований к RPO (Recovery Point Objective) и RTO (Recovery Time Objective), сложности инфраструктуры и типа используемой базы данных. Для production систем рекомендуется использовать комбинацию снэпшотов и логических дампов или специализированные операторы/инструменты.