Entwurf einer ausfallsicheren Virtualisierung von „ Red Hat OpenShift “ auf IBM Cloud

Auslegung der Ausfallsicherheit für die Virtualisierung von „ Red Hat OpenShift “ auf „ IBM Cloud “ unter Verwendung von RHACM und ODF sowie regionale Notfallwiederherstellung für regionenübergreifendes Failover.

Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) ermöglicht Disaster-Recovery-Lösungen für „ Red Hat OpenShift “-Data-Foundation-Cluster. RHACM bietet Multi-Cluster-Management und Anwendungs-Lebenszyklus-Orchestrierung und dient als Steuerungsebene in einer Multi-Cluster-Umgebung.

Siehe den Leitfaden Resilienz in IBM Cloud, der einen Überblick über Resilienz in IBM Cloud bietet. Der Leitfaden konzentriert sich auf die Perspektive der Kunden von IBM, ihrer Lösungsplaner, Architekten und Bauherren sowie auf die belastbaren Lösungen, die sie auf der Plattform IBM Cloud erstellen. Der folgende Leitfaden enthält spezifische Informationen für Red Hat OpenShift auf VPC.

Die wichtigsten Elemente der Sicherungs- und Wiederherstellungsarchitektur sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Red Hat OpenShift Virtualisierung auf und Wiederherstellung Virtualisierung auf und Wiederherstellung Virtualisierung auf und Wiederherstellung IBM Cloud Backup
Red Hat OpenShift IBM Cloud Backup

Regionale Katastrophenhilfe

Red Hat OpenShift Die Virtualisierung verwendet Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) und ODF Regional Disaster Recovery zusammen für die regionale Notfallwiederherstellung.

ODF Regional Disaster Recovery auf Red Hat OpenShift bietet eine asynchrone Datenreplikation zwischen zwei Red Hat® OpenShift® Kubernetes Service Clustern, die sich in unterschiedlichen IBM Cloud Regionen befinden, was die Geschäftskontinuität bei regionalen Ausfällen unterstützt.

OpenShift „Data Foundation (ODF) Regional Disaster Recovery“ kombiniert die Komponenten „ Red Hat “, „Advanced Cluster Management“ und „ Red Hat OpenShift Data Foundation“, um Anwendungs- und Datenmobilität über „ Red Hat OpenShift Container Platform “-Cluster hinweg zu gewährleisten. Red Hat OpenShift Data Foundation bietet Speicherbereitstellung und -verwaltung für zustandsbehaftete Anwendungen in „ Red Hat OpenShift Container Platform “-Clustern. ODF nutzt Ceph als Speicheranbieter, während das Lebenszyklusmanagement durch „ Rook “ im ODF-Komponentenstapel gewährleistet wird. Ceph Container Storage Interface (CSI) wird zur Bereitstellung und Verwaltung von persistenten Volumes für zustandsbehaftete Anwendungen verwendet.

Red Hat OpenShift DR bietet Orchestratoren zur Konfiguration und Verwaltung von zustandsabhängigen Anwendungen in Peer-Clustern Red Hat OpenShift, die von RHACM verwaltet werden. Es bietet Cloud-native Schnittstellen, um den Lebenszyklus des Zustands einer Anwendung auf persistenten Volumes zu orchestrieren, was die folgenden Aktionen umfasst:

  • Schutz einer Anwendung und ihrer Statusbeziehung über Red Hat OpenShift-Cluster hinweg
  • Failing over einer Anwendung und ihres Zustands an einen Peer-Cluster
  • Verlagerung einer Anwendung und ihres Zustands in den zuvor bereitgestellten Cluster

Red Hat OpenShift API for Data Protection ( OADP ) bietet Sicherungs- und Wiederherstellungsfunktionen für Nicht-PVC-Cluster-Ressourcen und Anwendungsmetadaten. OADP ist der „ Red Hat “-Operator für Velero, das Open-Source-Backup-Tool „ Kubernetes “.

RHACM- und ODF-Architekturkomponenten

In der folgenden Tabelle sind die Architekturkomponenten der einzelnen Lösungen aufgeführt.

Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) Architekturkomponenten
Diese Tabelle enthält Architekturkomponenten für Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM).
Komponente Architektur Beschreibung
Red Hat Erweiterte Cluster-Verwaltung (RHACM) Hub Komponenten, die auf der Multicluster-Kontrollebene laufen.
Verwaltete Cluster Komponenten, die auf den verwalteten Clustern laufen.
Komponenten der regionalen Katastrophenschutzarchitektur von ODF
Diese Tabelle enthält Architekturkomponenten für ODF Regional Disaster Recovery.
Komponente Architektur Beschreibung
Red Hat OpenShift Daten Stiftung Aktiviert RADOS Block Device (RBD)-Blockpools für die Spiegelung zwischen Instanzen von „ Red Hat OpenShift Data Foundation“.
– Spiegelung bestimmter Images innerhalb von RBD-Blockpools.
– Bereitstellung von CSI-Add-ons zur Verwaltung der Spiegelung pro Persistent Volume Claim (PVC)
Red Hat OpenShift DR

Der ODF Multicluster Orchestrator wird auf der Multi-Cluster-Steuerungsebene (RHACM Hub) installiert, um die Konfiguration und das Peering von „ Red Hat OpenShift “ Data Foundation-Clustern für DR-Beziehungen auf Metro- und regionaler Ebene zu orchestrieren.

  • „ Red Hat OpenShift “ DR-Hub-Operator – Wird automatisch als Teil des ODF Multicluster Orchestrator installiert, um das Failover oder die Verlagerung von DR-fähigen Anwendungen zu orchestrieren.
  • „ Red Hat OpenShift “ DR-Cluster-Operator – Wird automatisch auf jedem verwalteten Cluster in einer DR-Beziehung auf Metro- oder regionaler Ebene installiert, um den Lebenszyklus aller PVCs für eine Anwendung zu verwalten.
Red Hat OpenShift API für Datenschutz ( OADP )

Verwaltet die folgenden Elemente:

  • Kubernetes objekte und benutzerdefinierte Ressourcen (Einsätze, Dienste, Routen, ConfigMaps, secrets).
  • Ressourcen mit Cluster-Zuordnung und Ressourcen mit Namenszuordnung.
  • Anwendungsmetadaten und -konfiguration.
  • Ressourcenbeziehungen und Abhängigkeiten

OADP arbeitet mit Red Hat OpenShift DR zusammen, um einen umfassenden Datenschutz zu gewährleisten. Während Red Hat OpenShift DR PVC-Replikation und Anwendungsmobilität zwischen Clustern bietet, sorgt OADP dafür, dass alle unterstützenden Kubernetes Ressourcen und Konfigurationen gesichert werden und wiederhergestellt werden können. OADP sichert Daten auf S3-compatible Objektspeicher wie IBM Cloud Object Storage oder NooBaa Multi-Cloud Gateway. NooBaa Multi-Cloud Gateway ist im Lieferumfang von Red Hat OpenShift Data Foundation enthalten und kann ODF-Speicher oder externen Objektspeicher verwenden, der sowohl eine clusterlokale Wiederherstellung als auch clusterübergreifende Disaster-Recovery-Szenarien ermöglicht.

Weitere Informationen finden Sie unter Red Hat OpenShift auf VPC multiregionale DR.

IBM Cloud Backup and Recovery

IBM Cloud Backup and Recovery ist ein vom Anbieter verwalteter Sicherungsdienst für Datei-, Ordner- und Datenbankserver (MS SQL Server und SAP HANA ) in VPC-Umgebungen. Sie verwenden diesen Dienst, um Sicherungspläne zu definieren, die Datenquellen routinemäßig durch einen sicheren, agentenbasierten, anwendungskonsistenten Sicherungsdienst schützen. Die Sicherungsinfrastruktur wird von IBM verwaltet.

Im Folgenden finden Sie eine Liste der Funktionen der IBM Cloud Backup und der Wiederherstellungstaste:

  • Agentenbasierte Sicherung für virtuelle Serverinstanzen
  • Unterstützung für Backups auf Datei- und Ordnerebene
  • Integration mit IBM Cloud Object Storage für langfristige Speicherung
  • Geplante und bedarfsgesteuerte Sicherungsvorgänge
  • Zentralisierte Verwaltung über die Konsole IBM Cloud:
    • Geplante Backups - Passen Sie die Backup-Pläne so an, dass sie täglich, wöchentlich oder zu bestimmten Zeiten ausgeführt werden.
    • Richtlinienbasiertes Backup - Verwenden Sie Richtlinien, um festzulegen, wie und wann die Objekte und Dateien in einer Quelle geschützt werden. Legen Sie Parameter wie die zu schützenden Daten, die Häufigkeit der Datensicherung und die Aufbewahrungsdauer der Sicherungskopie fest.
    • Sicherheit – Nutzen Sie die Vorteile einer detaillierten, rollenbasierten Zugriffskontrolle, um zu verhindern, dass unbefugte Personen Daten ändern oder löschen.
    • Anwendungskonsistentes Backup - Erstellen Sie konsistente Backups Ihrer Anwendungsdaten für eine saubere Wiederherstellung zu einem bestimmten Zeitpunkt ohne Datenbeschädigung oder -verlust.

IBM Cloud Backup und Komponenten der Wiederherstellungsarchitektur

In der folgenden Tabelle sind die Architekturkomponenten von IBM Cloud Backup und Recovery aufgeführt.

IBM Cloud Backup und Komponenten der Wiederherstellungsarchitektur
Komponente Architektur Beschreibung
IBM Cloud Backup und Bergungsdienst Verwaltet von IBM. Sie können über einen Webbrowser auf den Sicherungs- und Wiederherstellungsdienst zugreifen, um Ihre Sicherungsrichtlinien zu verwalten und Agenten und Wiederherstellungsdateien herunterzuladen.
VPE-Gateway Um die Leistung zu verbessern, verwenden Sie ein VPE-Gateway für den Zugriff auf den Dienst anstelle der nativen Verbindung. Um ein oder mehrere VPE-Gateways zu erstellen, verwenden Sie den Katalog IBM Cloud, um ein VPC-Gateway zu bestellen und es für die Verwendung des Sicherungs- und Wiederherstellungsdienstes zu konfigurieren.
Datenquellen-Verbindung Installieren Sie einen oder mehrere Datenkonnektoren (installieren Sie mindestens zwei, um Hochverfügbarkeit zu gewährleisten) und erhöhen Sie deren Anzahl bei Bedarf, um den Backup-Durchsatz zu steigern. Datenquellenkonnektoren werden verwendet, um die Verbindung zwischen Ihrem virtuellen Quellserver und dem Sicherungs- und Wiederherstellungsdienst herzustellen. Die Datenquellenkonnektoren interagieren auch mit dem IBM Cloud Object Storage Bucket, in dem sich die Backups befinden. Dieser Bucket wird vom Anbieter verwaltet und ist nicht in Ihrem Konto enthalten.
Agent IBM Cloud Backup und Wiederherstellungssoftware, die lokal mit dem Betriebssystem und den geschützten Quelldaten interagiert. Der Agent kommuniziert während der Sicherungs- und Wiederherstellungsvorgänge mit dem Data Source Connector und der Sicherungs- und Wiederherstellungsinstanz. Derzeit sind Windows- und Linux-Agenten verfügbar.

Weitere Informationen finden Sie unter Erste Schritte mit Backup und Wiederherstellung.

Veeam Kasten K10

Veeam Kasten K10 bietet sichere, Kubernetes-native Datensicherung und Anwendungsmobilität im großen Maßstab über eine Reihe von Distributionen und Plattformen, einschließlich Red Hat OpenShift Umgebungen. Kasten bietet einheitliche Sicherungs- und Wiederherstellungsfunktionen für virtuelle Server, die auf die Virtualisierungsplattform „ Red Hat OpenShift “ migriert werden und dort ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine einheitliche Absicherung der Daten virtueller Server sowie containerisierter Workloads über eine einzige Richtlinien-Engine. „Kasten K10 “ ist über die Katalogkachel „ IBM Cloud “ im Rahmen eines „Bring-Your-Own-License“-Modells (BYOL) erhältlich.

Siehe die folgende Liste der wichtigsten Funktionen von Veeam Kasten K10:

  • Richtliniengesteuerte Automatisierung- Skalierbarer und konsistenter Schutz in verschiedenen Umgebungen
  • Konsistenz auf Anwendungsebene- Tiefe Datenbankintegrationen für transaktionale Konsistenz
  • Anwendungsmobilität- Nahtlose Migration von Daten über Clouds und Umgebungen hinweg
  • Unveränderliche Backups- Schutz vor Ransomware durch unveränderliche Backup-Speicherung
  • Automatisierte Disaster Recovery- Vereinfachte DR-Orchestrierung und -Tests
  • Granulare Wiederherstellungsfunktionen- Wiederherstellungsoptionen auf Datei-, Anwendungs- und Namespace-Ebene

Integration mit Veeam Backup & Replication (VBR):

Sie können Kasten K10 in Veeam Backup & Replication (VBR) integrieren, um über die üblichen Wiederherstellungsfunktionen für Pods und virtuelle Server hinaus eine noch feinere Granularität bei der Wiederherstellung zu erzielen.

  • Granulare Wiederherstellung von Dateien des virtuellen Servers ohne vollständige Wiederherstellung des virtuellen Servers.
  • Integriert mit Veeam Explorers für anwendungsspezifische Wiederherstellung ( SQL Server, Exchange, Active Directory ).
  • Verwendet Veeam-Repositories als Ziel für persistente Volume-Snapshot-Daten in kompatiblen Umgebungen.

Red Hat OpenShift API für Datenschutz ( OADP )

Red Hat OpenShift API for Data Protection ( OADP ) ist ein Operator, der Sicherungs- und Wiederherstellungsfunktionen für Red Hat OpenShift-Cluster-Ressourcen und Anwendungsdaten bietet. OADP basiert auf dem Open-Source-Projekt „Velero“ und erweitert dieses um Unterstützung für „ Red Hat “, zusätzliche Funktionen sowie eine nahtlose Integration in „ Red Hat OpenShift “-Umgebungen.

OADP ermöglicht einen umfassenden Schutz für Red Hat OpenShift Workloads, die containerisierte Anwendungen, virtuelle Server, die auf Red Hat OpenShift Virtualization ausgeführt werden, und Cluster-Konfigurationsressourcen umfassen. OADP bietet eine einheitliche Backup-Lösung sowohl für Anwendungsmetadaten als auch für persistente Daten.

In der folgenden Tabelle sind die Architekturkomponenten der Lösung OADP aufgeführt.

Red Hat OpenShift API für Komponenten der Datenschutzarchitektur
Komponente Architektur Beschreibung
OADP Betreiber Verwaltet den Lebenszyklus von Sicherungs- und Wiederherstellungsvorgängen in Red Hat OpenShift Clustern. Der Betreiber setzt Velero und die zugehörigen Komponenten ein und konfiguriert sie.
velero Die zentrale Backup-Engine, die für die Erkennung von Ressourcen, die Erstellung von Backups und Wiederherstellungsvorgänge zuständig ist. Velero interagiert mit der Kubernetes API, um Cluster-Ressourcen zu erfassen und koordiniert mit Speicheranbietern.
Restic oder Kopia Backup-Tools auf Dateiebene, die für die Sicherung von persistenten Volume-Daten verwendet werden. OADP unterstützt sowohl Restic als auch Kopia als Datenmover für die PVC-Sicherung. Nachfolgende Backups mit Restic oder Kopia erfassen nur die geänderten Daten, was den Speicherverbrauch und die Backup-Zeit reduziert.
Container Storage Interface (CSI) Momentaufnahmen OADP kann CSI-Snapshot-Funktionen für effiziente, speichereigene Snapshots von persistenten Volumes nutzen, wenn dies vom zugrunde liegenden Speicheranbieter unterstützt wird.
Object Storage Backend OADP erfordert S3-compatible Objektspeicher für die Speicherung von Backups. Zu den unterstützten Backends gehören:
– IBM Cloud Object Storage.
NooBaa Multi-Cloud-Gateway (im Lieferumfang von „ Data Foundation“ enthalten, das den zugrunde liegenden Ceph-Speicher von ODF nutzen oder als Gateway zu externem Objektspeicher fungieren kann) Red Hat OpenShift

In der folgenden Tabelle sind die Sicherungsfunktionen aufgeführt, die OADP für Red Hat OpenShift Umgebungen bietet:

OADP sicherungsfunktionen für Red Hat OpenShift
Sicherungsfunktion Beschreibung
Sicherung von Cluster-Ressourcen
  • Kubernetes objekte und benutzerdefinierte Ressourcen (Bereitstellungen, Dienste, Routen, ConfigMaps, Geheimnisse)
  • Red Hat OpenShift-spezifische Ressourcen ( BuildConfigs, ImageStreams, DeploymentConfigs )
  • benutzerdefinierte Ressourcendefinitionen (CRDs) und benutzerdefinierte Ressourcen
  • Konfigurationen der rollenbasierten Zugriffskontrolle (RBAC)
    Netzwerkrichtlinien und Sicherheitskontextbeschränkungen
Sicherung des persistenten Volumes
  • Dateisystem-basiertes Backup mit Restic oder Kopia
  • CSI-Snapshot-basiertes Backup für unterstützte Speicheranbieter
  • Volume-Snapshots mit inkrementellen Backup-Funktionen
  • Unterstützung für ReadWriteOnce (RWO) und ReadWriteMany (RWX) Volumes
Red Hat OpenShift Unterstützung für Virtualisierung
  • Definitionen für virtuelle Server
  • VM Festplattendaten ( DataVolumes, PVCs, die von VMs verwendet werden)
    VM Snapshots und Konfigurationen \ Netzwerkanhangsdefinitionen für VMs
  • VM-spezifisch ConfigMaps und Secrets
Backups auf Namespace- und Anwendungsebene
  • Sicherung ganzer Namespaces mit allen enthaltenen Ressourcen
  • Selektive Ressourcensicherung durch Verwendung von Label-Selektoren
    Anwendungskonsistente Sicherungen mit Pre-Backup- und Post-Backup-Hooks.
  • Geordnete Sicherung von Ressourcen mit Abhängigkeiten

Sicherungsoptionen von Drittanbietern

Backup-Lösungen von Drittanbietern bieten Alternativen für die Sicherung virtueller Server unter „ Red Hat OpenShift “. Die folgenden Optionen sind als selbstverwaltete Modelle mit Bring-your-own-License (BYOL) erhältlich.

  • Commvault- Unternehmenssicherung und -wiederherstellung mit anwendungsspezifischen Funktionen
  • Rubrik- Cloud-Datenmanagement und Schutz vor Ransomware
  • Veritas NetBackup- Unternehmensdatenschutz in hybriden Umgebungen
  • Cohesity- Datenmanagement-Plattform mit Backup-, DR- und Archivierungsfunktionen
  • Veeam- Unternehmenssicherung und -wiederherstellung mit anwendungsspezifischen Funktionen und Schutz vor Ransomware

Diese Lösungen können sowohl agentenbasierte Backups für virtuelle Server als auch Kubernetes-native Backups für Red Hat OpenShift Workloads unterstützen und bieten so eine Flexibilität, die auf den Anforderungen des Unternehmens und den vorhandenen Investitionen in Tools basiert.

Nächste Schritte

Nachdem Sie nun die Ausfallsicherheitsoptionen für Red Hat OpenShift Virtualization kennen, sollten Sie sich mit diesen verwandten Themen beschäftigen: