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Solução de backup e restauração Kubernetes de nível empresarial com mobilidade em nuvem híbrida.

O Bacula protege seus clusters – do GitOps à fita.

A orquestração do Kubernetes oferece uma agilidade impressionante quando se trata da implantação como um todo, mas sua natureza dinâmica também tende a criar desafios complexos no departamento de proteção de dados. Os dados e configurações críticos das aplicações devem estar em um estado recuperável em todos os momentos para manter a continuidade do serviço, mesmo quando os pods falham ou os clusters enfrentam problemas catastróficos. As ferramentas nativas do Kubernetes (etcdctl, kubectl) podem oferecer apenas recursos básicos de snapshot, sem a automação de agendamento, gerenciamento de retenção, criptografia e recursos de conformidade de que todos os ambientes empresariais necessitam.

O Bacula Enterprise é um excelente exemplo de uma solução de backup e recuperação de nível empresarial, oferecendo recursos de backup do Kubernetes desenvolvidos especificamente por meio da integração direta da API para proteger clusters, volumes persistentes e configurações de aplicativos sem a necessidade de instalar agentes ou interromper as cargas de trabalho em execução. A plataforma em questão cuida de tudo, desde clusters de desenvolvimento com apenas dezenas de pods até infraestruturas de produção que lidam com milhares de contêineres ao mesmo tempo. A solução da Bacula oferece recursos de proteção automatizados que capturam o estado completo do aplicativo, independentemente da complexidade de sua implantação.

Snapshots básicos de cluster não são mais suficientes em um ambiente empresarial moderno, especialmente considerando todos os requisitos de conformidade. Assim, as empresas agora precisam de backups criptografados, armazenamento imutável, opções de recuperação granular e trilhas de auditoria detalhadas para provar que seus esforços de proteção de dados atendem a todos os padrões regulatórios necessários. O Bacula Enterprise oferece recursos de proteção de dados de nível empresarial, atendendo a estruturas como GDPR, HIPAA, SOC 2 e muitas outras regulamentações específicas do setor, mantendo o alto nível de velocidade e flexibilidade que os usuários do Kubernetes esperam por padrão.

O Bacula não é apenas capaz de fazer backup de volumes brutos ou instantâneos de cluster, mas também pode reconstruir aplicativos inteiros em um estado utilizável, incluindo:

  • Dados persistentes → Reivindicações de volume persistente (PVCs), classes de armazenamento, instantâneos CSI.
  • Configuração e metadados → ConfigMaps, segredos, anotações, rótulos.
  • Contexto de implantação → Implantações, StatefulSets, gráficos Helm, operadores.
  • Exposição de serviço → Serviços, regras de entrada e dependências de rede.

O Bacula Enterprise também é totalmente compatível com Tanzu, Rancher Longhorn, OKD e muitos outros ambientes relacionados ao Kubernetes.

Recursos de backup do Kubernetes do Bacula Enterprise

  • Backup da configuração dos recursos do cluster Kubernetes
  • Capacidade de restaurar um único recurso de configuração do Kubernetes
  • Capacidade de fazer backup e recuperar dados persistentes
  • Capacidade de restaurar a configuração dos recursos do Kubernetes para o diretório local
  • Backup e restauração com consistência garantida de volumes persistentes
  • Capacidade de restaurar os dados dos volumes persistentes do Kubernetes para o diretório local
  • Suporte a CSI Snapshot

O módulo Kubernetes do Bacula Enterprise pode fazer backup de vários recursos do Kubernetes, incluindo, mas não se limitando a:

  • Implantações
  • Pods
  • Serviços
  • Reivindicações de volume persistente

Configuração e implantação do plug-in Kubernetes

Arquitetura e integração do plug-in

  • Design do módulo File Daemon – Utiliza um plug-in Bacula File Daemon padrão que se integra facilmente à infraestrutura Bacula existente, evitando a necessidade de servidores de backup separados ou camadas de gerenciamento dedicadas especificamente para ambientes Kubernetes.
  • Opções de implantação flexíveis – O Bacula pode ser instalado em nós mestres do Kubernetes, nós de trabalho ou servidores de gerenciamento externos com acesso de rede à API do Kubernetes, garantindo ampla flexibilidade em termos de implantação com base nos requisitos de segurança e na arquitetura de rede.
  • Zero modificação da carga de trabalho – Capaz de proteger clusters sem alterar imagens de contêineres, manifestos do Kubernetes ou configurações de pods em execução, o que elimina a necessidade de coordenar equipes de aplicativos ou planejar alterações no pipeline de implantação.

Acesso e descoberta de cluster

  • Vários métodos de autenticação – A solução pode se conectar a clusters Kubernetes usando arquivos kubeconfig, tokens de conta de serviço ou autenticação dentro do cluster para pods que são executados no Kubernetes, oferecendo suporte a diversas arquiteturas de segurança e cenários de implantação.
  • Enumeração automática de recursos – O plug-in consulta a API do Kubernetes para descobrir namespaces, implantações, serviços, volumes persistentes e outros recursos disponíveis para proteção, criando oportunidades para planejamento e validação de backup antes da execução da tarefa.
  • Seleção em nível de namespace – Visa namespaces específicos para backup ou exclui namespaces do sistema de tarefas de proteção, fornecendo controle granular sobre quais componentes do cluster devem receber cobertura de backup.

Fluxo de trabalho da operação de backup

  • Captura de dados orientada por API – Recupera configurações de cluster e dados de volume persistente por meio de chamadas de API do Kubernetes, não acesso ao sistema de arquivos, para garantir a compatibilidade com vários back-ends de armazenamento e ambientes de tempo de execução de contêineres.
  • Implantação de pod proxy de backup – Lança pods proxy temporários (com baixo consumo de recursos) dentro do cluster automaticamente para facilitar a transferência de dados de volume persistente; esses pods também são removidos automaticamente após a conclusão do backup para evitar o consumo adicional de recursos do cluster fora das janelas de backup.
  • Controle de execução configurável – Os comandos pré-backup e pós-backup podem ser executados em pods específicos para criar backups consistentes com o aplicativo de bancos de dados ou aplicativos com estado (aqueles que exigem quiescing antes da captura de dados).

Controles de operação de restauração

  • Destinos de restauração duplos – Recupere recursos do Kubernetes diretamente para clusters por meio de API ou exporte configurações e dados de volume para diretórios locais para todos os tipos de finalidades.
  • Opções de nomenclatura flexíveis – As cargas de trabalho podem ser restauradas com os nomes originais para recuperação no local ou com novos nomes gerados com base nos identificadores originais e nos metadados da tarefa (para ambientes de teste paralelos ou cenários de implantação azul-verde).
  • Recuperação seletiva de recursos – O plug-in oferece a opção entre clusters completos, namespaces individuais, implantações específicas ou volumes persistentes únicos com base nos requisitos do escopo de recuperação para evitar a restauração desnecessária de infraestrutura não afetada durante operações de recuperação direcionadas.

Administração e monitoramento

  • Console de gerenciamento unificado – Configure e monitore tarefas de backup do Kubernetes por meio da interface gráfica BWeb do Bacula, juntamente com outra proteção de infraestrutura, eliminando a necessidade de ferramentas de administração de backup específicas para o Kubernetes.
  • Automação de linha de comando – Utilize o bconsole para configuração de tarefas programáveis, testes de restauração automatizados e integração com runbooks operacionais existentes e procedimentos de recuperação de desastres.
  • Registro abrangente – Captura registros detalhados de operação, incluindo interações de API, status de processamento de recursos e métricas de transferência de dados para solução de problemas, análise de desempenho e documentação de conformidade.

Benefícios do Módulo de Backup e Restauração do Kubernetes

Proteção de cluster sem agente

  • Integração em nível de API – Protege clusters Kubernetes por meio de comunicação direta com a API, sem a necessidade de instalar agentes de backup dentro de imagens de contêiner ou modificar especificações de pod, eliminando a sobrecarga de manutenção e as preocupações de segurança associadas ao software de backup dentro do contêiner.
  • Sem alterações na infraestrutura – Faz backup de clusters em execução sem a necessidade de modificações em implantações, StatefulSets ou gráficos Helm, permitindo a proteção imediata das cargas de trabalho existentes sem a necessidade de reconstruir imagens ou atualizar manifestos Kubernetes.
  • Descoberta automática de cargas de trabalho – Novos namespaces e implantações que correspondem às políticas de backup recebem proteção automaticamente, sem configuração manual de tarefas, garantindo cobertura consistente à medida que a infraestrutura do Kubernetes se expande e evolui.

Captura completa do estado do aplicativo

  • Backup de configuração unificado – Captura todos os recursos do Kubernetes que definem o comportamento do aplicativo, incluindo implantações, serviços, ConfigMaps, segredos, regras de entrada e cotas de recursos como conjuntos de backup coesos, em vez de componentes isolados.
  • Proteção de dados persistente – Protege o estado do aplicativo armazenado em Persistent Volume Claims junto com as configurações do cluster, garantindo que as cargas de trabalho possam ser restauradas com seus dados, em vez de apenas definições de contêineres vazios.
  • Snapshots consistentes do cluster – Coordena o backup do estado do cluster etcd com os dados do volume persistente para manter a consistência entre a configuração do plano de controle do Kubernetes e o armazenamento real do aplicativo, evitando a recuperação de estados de infraestrutura incompatíveis.

Operações de recuperação flexíveis

  • Recursos de restauração granular – Recupere clusters inteiros, namespaces individuais, implantações específicas ou volumes persistentes únicos com base nos requisitos de recuperação, evitando a restauração desnecessária de infraestruturas não afetadas durante cenários de recuperação direcionados.
  • Mobilidade entre clusters – Restaure cargas de trabalho do Kubernetes em diferentes clusters para recuperação de desastres, migração entre provedores de nuvem ou criação de ambientes de desenvolvimento a partir de backups de produção, sem depender da disponibilidade do cluster original.
  • Inicialização configurável da carga de trabalho – Controle se os aplicativos restaurados são iniciados automaticamente para recuperação imediata do serviço ou permanecem parados para validação e revisão da configuração antes de colocar as cargas de trabalho online em ambientes de produção.

Integração operacional empresarial

  • Gerenciamento centralizado de vários clusters – Proteja vários clusters Kubernetes em diferentes distribuições, provedores de nuvem e instalações locais a partir de uma única implantação do Bacula Enterprise, eliminando a necessidade de soluções de backup separadas por ambiente.
  • Proteção unificada da infraestrutura – Integre o backup do Kubernetes com as tarefas existentes do Bacula que protegem bancos de dados, máquinas virtuais e servidores físicos, fornecendo políticas de backup consistentes, gerenciamento de retenção e procedimentos de recuperação em toda a infraestrutura de TI.
  • Automação baseada em políticas – Defina agendas de backup, políticas de retenção e destinos de armazenamento uma vez e aplique automaticamente aos clusters do Kubernetes que correspondam aos critérios, reduzindo a sobrecarga administrativa e garantindo padrões de proteção consistentes.

Implantação segura e eficiente de clusters Kubernetes

Ambientes DevOps eficazes devem ser escaláveis e automatizados sempre que possível. O Bacula Enterprise foi projetado para ser estável, confiável e altamente escalável, e seus módulos de backup de contêineres têm como objetivo facilitar as cargas de trabalho dos departamentos de TI e DevOps que utilizam Docker, Kubernetes, SUSE ou Openshift. Ele torna o Kubernetes significativamente mais seguro e conveniente de implantar.

Quer o seu ambiente de contêiner implantado seja usado para lift-and-shift de aplicativos monolíticos, refatoração de aplicativos legados ou construção de novos aplicativos distribuídos, os desenvolvedores e administradores de sistemas podem usar a avançada tecnologia de backup do Bacula para Kubernetes com um nível especialmente alto de flexibilidade, seja através da GUI do Bacula ou da interface de linha de comando. Lembre-se de que esse alto nível de flexibilidade e possibilidades de personalização são fundamentais para a abordagem do Bacula: capacitar o usuário, introduzindo uma ampla gama de opções para atingir seus objetivos.

Por que fazer backup de ambientes Kubernetes?

À medida que aplicativos com estado migram cada vez mais para o Kubernetes, proteger dados persistentes e configurações de cluster torna-se fundamental para ambientes de produção. As organizações devem manter SLAs e garantir que os serviços em contêineres permaneçam disponíveis nos estados corretos, tornando o backup e a recuperação eficazes essenciais para qualquer implantação de Kubernetes em produção.

O Bacula Enterprise permite a mobilidade do cluster por meio de operações de restauração flexíveis. As organizações podem restaurar volumes e configurações persistentes para diferentes clusters Kubernetes, oferecendo suporte à migração entre provedores de nuvem, recuperação de desastres para sites alternativos e replicação rápida do ambiente para testes. Essa flexibilidade reduz a dependência de fornecedores e simplifica as estratégias Kubernetes multicloud em AWS, GCP, Azure e infraestrutura privada.

Processo de restauração do Kubernetes

O módulo de backup Bacula Kubernetes oferece duas opções de destinos para operações de restauração:

  • Restaurar diretamente para o cluster Kubernetes
  • Restaurar para um diretório local

Para garantir as melhores práticas de backup e recuperação para ambientes de contêineres Kubernetes, os dados devem ser copiados automaticamente e os administradores de sistema devem testar os backups regularmente para garantir que eles funcionarão conforme necessário quando a recuperação for necessária.

Selecting a Pod for restore

Recursos empresariais essenciais para todos os usuários do Bacula

O módulo de backup do Kubernetes opera dentro da plataforma abrangente de proteção de dados do Bacula Enterprise. Todos os recursos descritos nesta seção são recursos disponíveis em toda a plataforma em todas as implantações do Bacula, incluindo ambientes Kubernetes.

Proteção de dados e conformidade

A segurança empresarial e a conformidade regulatória são fundamentais para a arquitetura do Bacula:

  • Criptografia em toda a cadeia de backup – A criptografia AES-256 protege as configurações do Kubernetes, os dados de volume persistente e os backups etcd contra captura durante a transmissão pela rede até os destinos finais de armazenamento, com gerenciamento flexível de chaves que suporta arquiteturas centralizadas e distribuídas.
  • Armazenamento resistente a ransomware – A integração com sistemas de armazenamento WORM (Write Once, Read Many) e destinos de backup imutáveis impede a modificação ou exclusão não autorizada dos dados de backup do Kubernetes, protegendo contra ataques de ransomware e ameaças internas maliciosas que visam a infraestrutura de backup.
  • Sistemas de permissão baseados em funções – Controles de acesso granulares restringem quais administradores podem fazer backup de namespaces específicos, restaurar cargas de trabalho específicas ou acessar configurações de cluster, permitindo a separação de funções e limitando o raio de ação durante incidentes de segurança.
  • Trilhas de auditoria abrangentes – Todas as operações de backup, solicitações de restauração e alterações de configuração são registradas com carimbo de data/hora e atribuição do usuário, fornecendo os registros detalhados de atividades necessários para relatórios de conformidade, análises de segurança e investigações forenses.
  • Alinhamento com as regulamentações do setor – Recursos integrados atendem aos requisitos do GDPR, HIPAA, SOC 2, PCI DSS e regulamentações específicas do setor por meio de controles de retenção configuráveis, padrões de criptografia e registros de auditoria que demonstram a conformidade com a proteção de dados.
  • Suporte à configuração de conhecimento zero – A arquitetura permite cenários em que os administradores de backup gerenciam as operações de proteção do Kubernetes sem acessar dados confidenciais de aplicativos, ConfigMaps ou segredos contidos nos backups.

Recuperação e continuidade dos negócios

Recursos abrangentes de restauração garantem a recuperação rápida de qualquer cenário de falha:

  • Movimentação de dados entre distribuições – Extraia e restaure recursos do Kubernetes entre diferentes distribuições e plataformas, permitindo migrações do local para a nuvem, entre provedores de nuvem ou de um tipo de Kubernetes para outro (EKS para AKS, Rancher para OpenShift, etc.).
  • Replicação de backup em vários locais – Copie automaticamente os backups do Kubernetes para locais geograficamente distribuídos, protegendo contra desastres no nível do local e garantindo a disponibilidade do ponto de recuperação, independentemente do status do data center principal.
  • Agendamentos de proteção de alta frequência – O suporte a intervalos de backup medidos em minutos, em vez de horas, oferece proteção quase contínua para aplicativos em contêineres que mudam rapidamente, minimizando as janelas de perda de dados em potencial.

Infraestrutura e eficiência de armazenamento

O Bacula maximiza o valor do armazenamento por meio do gerenciamento inteligente de dados e da flexibilidade de destino:

  • Desduplicação global – Elimina blocos de dados duplicados em todos os backups do Kubernetes, independentemente do namespace, cluster ou tarefa de backup, armazenando cada bloco exclusivo apenas uma vez para reduzir drasticamente o consumo de armazenamento.
  • Algoritmos de compactação configuráveis – Aplica compactação que equilibra a sobrecarga da CPU com a economia de espaço com base nas características dos dados, com seleção de algoritmos otimizada para padrões de carga de trabalho do Kubernetes.
  • Arquitetura incremental perpétua – Após o backup completo inicial, todas as operações subsequentes capturam apenas os dados alterados, eliminando backups completos recorrentes e seus requisitos de armazenamento e tempo associados.
  • Tratamento de dados esparsos – Reconhece e processa arquivos e volumes esparsos de forma inteligente, fazendo backup apenas dos blocos alocados, em vez do espaço vazio comumente encontrado em reivindicações de volume persistente.
  • Operações eficientes em rede – Algoritmos de rastreamento de alterações minimizam a utilização da largura de banda, transferindo apenas blocos modificados entre execuções de backup, o que é fundamental para clusters Kubernetes distribuídos em vários sites.
  • Destinos de armazenamento heterogêneos – Grave backups do Kubernetes em matrizes de disco, armazenamento NAS/SAN, armazenamento de objetos em nuvem (S3, Azure Blob, Google Cloud Storage), bibliotecas de fitas ou qualquer combinação com base nos requisitos de retenção e desempenho.
  • Fluxos de trabalho de camadas automatizados – Migre dados de backup entre classes de armazenamento com base na idade, padrões de acesso ou políticas personalizadas, movendo backups Kubernetes mais antigos para armazenamento econômico de longo prazo automaticamente.
  • Compatibilidade S3 universal – Integra-se a qualquer provedor de armazenamento compatível com S3, incluindo AWS, MinIO, Wasabi, Backblaze B2 e outros, para retenção de longo prazo flexível e econômica.

Gerenciamento e controle empresarial

As ferramentas de administração centralizada oferecem visibilidade e controle das operações de backup do Kubernetes:

  • Interfaces de gerenciamento duplas – Escolha entre o console gráfico da Web (BWeb) para gerenciamento visual e ferramentas de linha de comando com recursos completos para automação, criação de scripts e integração do fluxo de trabalho DevOps.
  • Arquitetura multilocatária – os provedores de serviços e as grandes organizações podem criar ambientes isolados com configurações independentes de backup do Kubernetes, pools de recursos separados, marcas personalizadas e limites administrativos distintos.
  • Estrutura de relatórios detalhada – Gere relatórios de status de backup, análise de utilização de storage, documentação de conformidade, métricas de SLA e estatísticas de desempenho com entrega programada às partes interessadas.
  • Pontos de integração externa – Conecte-se a plataformas de monitoramento, sistemas de emissão de tíquetes ITSM, soluções SIEM e provedores de identidade (LDAP, Active Directory) para operações de TI unificadas e logon único.
  • Descoberta automatizada de recursos – detecta e faz o inventário de clusters, namespaces, volumes persistentes e implementações do Kubernetes em toda a infraestrutura com recursos de consulta que dão suporte ao planejamento e à verificação de backup.
  • Controles de impacto na carga de trabalho – Ajuste a simultaneidade do backup, os limites de largura de banda e a alocação de recursos para equilibrar a velocidade da proteção com o impacto no desempenho do cluster Kubernetes de produção.
  • Arquitetura de escala ilimitada – O design suporta ambientes desde clusters de desenvolvimento único até milhares de instalações de produção do Kubernetes sob gerenciamento centralizado com execução de backup distribuído.

Vantagens econômicas

O modelo de licenciamento do Bacula Enterprise elimina os obstáculos de preços baseados em capacidade:

  • Licenciamento independente de cluster – O número de clusters Kubernetes, namespaces, pods ou volumes persistentes não afeta os custos de licença, permitindo a expansão ilimitada da infraestrutura em contêineres sem restrições orçamentárias.
  • Planejamento de investimento previsível – a estrutura de preços simples elimina surpresas no orçamento à medida que a adoção do Kubernetes cresce, o número de contêineres aumenta ou os volumes de dados se expandem na organização.
  • Modelo de custo independente de recursos – a contagem de pods, as quantidades de StatefulSet, os tamanhos de PVC e os volumes de backup de etcd não provocam aumentos de licenciamento, ao contrário dos concorrentes que estabelecem preços com base na capacidade protegida ou nas unidades de recursos.
  • Benefícios econômicos de alto volume – as organizações que protegem infraestruturas Kubernetes substanciais ou de rápido dimensionamento obtêm vantagens de custo cada vez mais significativas em comparação com os concorrentes de licenciamento baseado em capacidade.
  • Lucratividade do provedor de serviços – os MSPs e os provedores de hospedagem podem oferecer recursos de backup do Kubernetes para empresas e, ao mesmo tempo, manter margens saudáveis, sem restrições devido ao crescimento do cluster do locatário ou à expansão dos dados.

Perguntas frequentes

Por que não usar apenas as ferramentas nativas de backup do Kubernetes?

As ferramentas nativas, como o etcdctl, fornecem instantâneos básicos do cluster, mas não têm recursos empresariais como criptografia, relatórios de conformidade, políticas de retenção de longo prazo e gerenciamento centralizado em uma infraestrutura heterogênea. Elas também não integram os backups do Kubernetes com estratégias mais amplas de backup de TI que abrangem bancos de dados, VMs e servidores físicos. O Bacula Enterprise oferece proteção unificada em toda a sua infraestrutura e, ao mesmo tempo, atende aos requisitos regulamentares e aos padrões de auditoria.

Como o backup de clusters Kubernetes difere do backup de máquinas virtuais?

Os clusters do Kubernetes consistem em vários componentes interconectados – estado do etcd, volumes persistentes, ConfigMaps, Secrets e definições de recursos – que devem ser capturados como uma unidade coesa em vez de imagens de disco individuais. Os backups de VM capturam estados de máquinas inteiras no nível do hipervisor, enquanto os backups do Kubernetes exigem integração no nível da API para entender a orquestração de contêineres e as dependências de aplicativos. A natureza dinâmica e efêmera dos pods significa que as soluções de backup devem rastrear cargas de trabalho que mudam rapidamente e capturar a configuração da infraestrutura e os dados do aplicativo separadamente.

Posso fazer backup de clusters Kubernetes enquanto eles estão em execução?

Sim, o Bacula realiza backups de clusters Kubernetes em execução sem exigir tempo de inatividade ou pausar as cargas de trabalho. O plugin captura o estado do cluster e os dados do volume persistente por meio da API do Kubernetes enquanto os aplicativos continuam operando normalmente. Para aplicativos que exigem consistência, o Bacula pode executar comandos de pré-backup nos pods para desativar bancos de dados ou liberar buffers antes de capturar dados.

Como faço para restaurar para uma distribuição diferente do Kubernetes?

O Bacula restaura os recursos do Kubernetes como configurações YAML padrão e dados de volume persistentes que podem ser aplicados a qualquer distribuição Kubernetes compatível. Durante a restauração, o senhor especifica os detalhes da conexão do cluster de destino e o Bacula recria namespaces, implantações, serviços e dados na plataforma de destino. Alguns recursos específicos da distribuição podem exigir ajuste manual, mas as cargas de trabalho principais normalmente são transferidas entre EKS, AKS, GKE, OpenShift e instalações padrão do Kubernetes.

O que acontece com meus dados quando os pods são excluídos?

Os dados do sistema de arquivos do pod são perdidos imediatamente quando os pods são destruídos, a menos que o senhor esteja usando volumes persistentes para armazenar externamente o estado do aplicativo. Os contêineres efêmeros executados sem PVCs perdem todos os dados gravados durante sua vida útil quando encerrados. Os backups automatizados do cluster do Bacula capturam as configurações do pod necessárias para recriar os contêineres e os dados do volume persistente que contêm o estado crítico do aplicativo, garantindo a recuperação completa, independentemente dos eventos do ciclo de vida do pod.

Mais ajuda sobre o backup de contêineres do Kubernetes: