在 Red Hat OpenShift 上設計具韌性的虛擬化方案 IBM Cloud

利用 RHACM 和 ODF，在 IBM Cloud 上為 Red Hat OpenShift 虛擬化環境設計韌性架構，並建立跨區域災難復原機制以實現跨區域故障轉移。

Red Hat「進階叢集管理」（RHACM）可為 Red Hat OpenShift Data Foundation 叢集提供災難復原解決方案。 RHACM 提供多叢集管理和應用程式生命週期協調，可作為多叢集環境中的控制平面。

請參閱 在 IBM Cloud 指南，該指南概述了 IBM Cloud 中的彈性。 本指南著重於 IBM 客戶、其解決方案規劃人員、建築師和建置人員的觀點，以及他們在 IBM Cloud 平台上所建立的彈性解決方案。 以下指南提供 Red Hat OpenShift on VPC 的特定資訊。

主要的備份和還原架構元素如下圖所示。

Red Hat OpenShift IBM Cloud Backup 上的虛擬化和還原 上的虛擬化和還原 上的虛擬化和還原
Red Hat OpenShift IBM Cloud Backup

區域災難復原

Red Hat OpenShift 虛擬化使用 Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) 和 ODF Regional Disaster Recovery 一起進行區域災難復原。

Red Hat OpenShift 上的 ODF 區域災難復原可在兩個 Red Hat® OpenShift® Kubernetes Service 叢集之間提供異步資料複製，這些叢集位於不同的 IBM Cloud 區域，有助於在區域中斷期間提供業務連續性。

OpenShift Data Foundation (ODF) 區域災難復原功能結合了 Red Hat 的「進階叢集管理」與 Red Hat OpenShift 的Data Foundation元件，以實現跨 Red Hat OpenShift Container Platform 叢集的應用程式與資料遷移。 Red Hat OpenShift Data Foundation 為 Red Hat OpenShift Container Platform 叢集中的有狀態應用程式提供儲存資源配置與管理功能。 ODF 採用 Ceph 作為儲存供應商，而 ODF 元件堆疊中的 Rook 則負責提供生命週期管理。 Ceph Container Storage Interface (CSI) 用於為有狀態應用程式配置和管理持久性卷。

Red Hat OpenShift DR 提供協調器，可跨由 RHACM 管理的對等 Red Hat OpenShift 集群設定和管理有狀應用程式。 它提供雲端原生介面，以協調持久卷上應用程式狀態的生命週期，其中包括下列動作：

  • 跨 Red Hat OpenShift 集群保護應用程式及其狀態關係
  • 將應用程式及其狀態故障轉移到對等群集
  • 將應用程式及其狀態遷移至先前部署的群集

Red Hat OpenShift API for Data Protection ( OADP ) 為非 PVC 群集資源和應用程式中繼資料提供備份和還原功能。 OADP 這是 Velero（一款開源的 Kubernetes 備份工具）的 Red Hat 操作員。

RHACM 與 ODF 架構元件

下表詳述各個解決方案的架構元件。

Red Hat 進階叢集管理 (RHACM) 架構元件
本表提供 Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) 的架構元件。
架構元件 說明
Red Hat 進階叢集管理 (RHACM) 中枢 在多群集控制平面上執行的元件。
受管理的叢集 在受管群集上執行的元件。
ODF 區域災難復原架構元件
本表提供 ODF 區域災難復原的架構元件。
架構元件 說明
Red Hat OpenShift 資料基礎

啟用 RADOS 區塊裝置 (RBD) 區塊池，以在 Red Hat OpenShift Data Foundation 實例之間進行鏡像。

  • 在 RBD 區塊池內對特定映像進行鏡像。
  • 提供 csi-addons 來管理每個持久性卷宗請求 (PVC) 的鏡像
Red Hat OpenShift DR

ODF 多叢集協調器安裝於多叢集控制平面（RHACM Hub）上，用於協調 Red Hat OpenShift Data Foundation 叢集的配置與對等連線，以建立都會區及區域級的災難復原（DR）關係。

  • Red Hat OpenShift 災難復原樞紐操作員 (DR Hub Operator) — 作為 ODF 多叢集協調器的一部分自動安裝，用於協調已啟用災難復原功能的應用程式的故障轉移或遷移。
  • Red Hat OpenShift 災難復原叢集操作員 (DR Cluster Operator) — 自動安裝於都會區或區域性災難復原關係中的每個受管叢集，用以管理應用程式所有 PVC 的生命週期。
Red Hat OpenShift 資料保護 API ( OADP )

管理下列項目：

  • Kubernetes 物件和自訂資源 (部署、服務、路由、 ConfigMaps, secrets)。
  • 群集範圍資源和命名資源。
  • 應用程式元資料和組態。
  • 資源關係與依賴

OADP 與 Red Hat OpenShift DR 搭配使用，可提供全面的資料保護。 Red Hat OpenShift DR 可在群集之間提供 PVC 複製和應用程式移動性，而 OADP 則可協助確保所有支援 Kubernetes 的資源和組態都已備份，並可還原。 OADP 將資料備份至 S3-compatible 物件儲存，例如 IBM Cloud Object Storage 或 NooBaa Multi-Cloud Gateway。 NooBaa Multi-Cloud Gateway 隨附於 Red Hat OpenShift Data Foundation，可使用 ODF 儲存或外部物件儲存，可同時實現群集本機復原與跨群集災難復原方案。

如需詳細資訊，請參閱 Red Hat OpenShift on VPC multiregion DR。

IBM Cloud Backup and Recovery

IBM Cloud Backup and Recovery 是一種由提供者管理的備份服務，適用於 VPC 環境中的檔案、資料夾和資料庫伺服器 (MS SQL Server 和 SAP HANA )。 您可以使用此服務定義備份排程，透過使用安全、以代理為基礎、與應用程式一致的備份服務，例行保護資料來源。 備份基礎架構由 IBM 管理。

以下是 IBM Cloud Backup 和復原按鍵功能的清單：

  • 虛擬伺服器實例的代理型備份
  • 支援檔案層級與資料夾層級備份
  • 與 IBM Cloud Object Storage 整合，以便長期保留
  • 排程與隨選備份作業
  • 透過 IBM Cloud 控制台進行集中管理：
    • 排程備份 - 自訂備份計劃，以每日、每週或自訂時間執行。
    • 政策式備份 - 使用政策定義如何以及何時保護來源中的物件和檔案。 請定義相關參數，例如需保護的資料、備份頻率，以及備份副本的保留期限。
    • 安全性 — 善用細粒度的基於角色的存取控制，以防止未經授權者修改或刪除資料。
    • 應用程式一致性備份 - 持續擷取應用程式資料的備份，以便在沒有資料損毀或遺失的情況下，乾淨地還原至特定時間。

IBM Cloud Backup 和復原架構元件

下表詳述 IBM Cloud Backup 和復原的架構元件。

IBM Cloud Backup 和復原架構元件
架構元件 說明
IBM Cloud Backup 及復原服務 由 IBM 管理。 您可以從 Web 瀏覽器存取備份和復原服務，以管理您的備份原則，並下載代理和復原檔案。
VPE 閘道 若要改善效能，請使用 VPE 閘道存取服務，而非本機連線。 若要建立一個或多個 VPE 閘道，請使用 IBM Cloud 目錄訂購 VPC 閘道，並將其設定為使用備份和復原服務。
資料來源連接器 安裝一個或多個資料連接器（為確保高可用性，請至少安裝兩個），並視需要增加數量以提升備份吞吐量。 資料來源連接器用於建立來源虛擬伺服器與備份和復原服務之間的連線。 資料來源連接器也會與備份所在的 IBM Cloud Object Storage 桶互動。 此儲存桶由供應商管理，並不包含在您的帳戶中。
代理程式 IBM Cloud Backup 和復原軟體，可在本機與作業系統和受保護的來源資料互動。 代理程式會在備份和復原作業期間，與資料來源連接器及備份和復原實體通訊。 目前提供 Windows 和 Linux 代理。

如需詳細資訊，請參閱 開始使用備份和復原。

Veeam Kasten K10

Veeam Kasten K10 可跨一系列發行版和平台（包括 Red Hat OpenShift 環境）提供安全、Kubernetes-native 資料保護和應用程式大規模移動性。 Kasten 為遷移至並運行於 Red Hat OpenShift Virtualization 上的虛擬伺服器提供統一的備份與還原功能，透過單一政策引擎，能同時為虛擬伺服器資料及容器化工作負載提供一致的保護。 Kasten K10 可透過 IBM Cloud 目錄頁面取得，並採用「自備授權」（BYOL）模式。

請參閱以下 Veeam Kasten K10 主要功能清單：

  • 政策驅動的自動化- 跨環境的可擴充與一致保護
  • 應用層級的一致性- 深入資料庫整合以達到交易一致性
  • 應用程式移動性- 跨雲端和環境的資料無縫遷移
  • 不可變更的備份 - 透過不可變更的備份儲存提供贖金軟體防護
  • 自動化災難復原- 簡化 DR 協調與測試
  • 精細還原功能- 檔案層級、應用程式層級及命名空間層級還原選項

與 Veeam Backup & Replication (VBR) 的整合：

您可以將 Kasten K10 與 Veeam Backup & Replication (VBR) 整合，以提供超越一般 Pod 和虛擬伺服器還原功能的額外還原細粒度。

  • 粒度化的虛擬伺服器檔案復原，無需還原完整的虛擬伺服器。
  • 與 Veeam Explorers 整合，以進行特定於應用程式的復原 ( SQL Server, Exchange, Active Directory )。
  • 在相容的環境中，使用 Veeam 儲存庫作為持久卷快照資料的目的地。

Red Hat OpenShift 資料保護 API ( OADP )

Red Hat OpenShift API for Data Protection ( OADP ) 是一種操作程式，可為 Red Hat OpenShift 集群資源和應用程式資料提供備份和還原功能。 OADP 本專案基於開源的 Velero 專案，並擴充了對 Red Hat 的支援、額外功能，以及與 Red Hat OpenShift 環境的無縫整合。

OADP 可為 Red Hat OpenShift 工作負載提供全面保護，包括容器化應用程式、在 Red Hat OpenShift Virtualization 上執行的虛擬伺服器，以及群集組態資源。 OADP 為應用程式元資料和持久性資料提供統一的備份解決方案。

下表詳述 OADP 解決方案的架構元件。

Red Hat OpenShift 資料保護架構元件的 API
架構元件 說明
OADP 操作員 管理 Red Hat OpenShift 集群內備份和還原作業的生命週期。 操作員部署和設定 Velero 及相關元件。
維勒羅 處理資源發現、備份建立及還原作業的核心備份引擎。 Velero 與 Kubernetes API 互動，以擷取群集資源，並與儲存提供者協調。
Restic 或 Kopia 檔案層級備份工具，用於備份持久卷資料。 OADP 支援 Restic 和 Kopia 作為 PVC 備份的資料移動器。 使用 Restic 或 Kopia 進行後續備份時，只會擷取已變更的資料，減少儲存消耗和備份時間。
Container Storage Interface (CSI) 快照 OADP 在底層儲存提供者支援的情況下，可使用 CSI 快照功能為持久性磁碟區製作有效率的儲存原生快照。
Object Storage 後端

OADP 需要 S3-compatible 物件儲存來儲存備份。 支援的後端包括：

  • IBM Cloud Object Storage。
    NooBaa 多雲端閘道（內建於 Data Foundation 中，可使用 ODF 的底層 Ceph 儲存系統，或作為通往外部物件儲存的閘道） Red Hat OpenShift

下表詳述 OADP 為 Red Hat OpenShift 環境提供的備份功能：

OADP 的備份功能 Red Hat OpenShift
備份功能 說明
群集資源備份
  • Kubernetes 物件和自訂資源 (部署、服務、路由、ConfigMaps, Secrets)
  • Red Hat OpenShift- 特定資源 ( BuildConfigs, ImageStreams, DeploymentConfigs )
  • 自訂資源定義 (CRD) 和自訂資源
  • 以角色為基礎的存取控制 (RBAC) 配置
    網路政策和安全情境限制
持久性磁碟區備份
  • 使用 Restic 或 Kopia 進行以檔案系統為基礎的備份
  • 為支援的儲存提供商提供以 CSI 快照為基礎的備份
  • 具備增量備份功能的磁碟區快照
  • 支援 ReadWriteOnce (RWO) 和 ReadWriteMany (RWX) 磁碟區
Red Hat OpenShift 虛擬化支援
  • 虛擬伺服器定義
  • VM 磁碟資料 ( DataVolumes, 虛擬機器使用的 PVC)
    VM 快照和設定 \ 虛擬機器的網路附件定義
  • VM - 特定 ConfigMaps 和 Secrets
命名空間和應用程式層級備份
  • 備份整個命名空間與所有包含的資源
  • 使用標籤選擇器選擇性地備份資源
    使用備份前與備份後鉤子進行應用程式一致的備份。
  • 有序備份具有依賴性的資源

第三方備份選項

第三方備份方案為 Red Hat OpenShift 虛擬伺服器的備份提供了替代方案。 下列選項提供自備授權 (BYOL) 的自行管理模式。

  • Commvault- 具備應用程式感知功能的企業備份與復原
  • Rubrik- 雲端資料管理與駭客軟體防護
  • Veritas NetBackup- 跨混合環境的企業資料保護
  • Cohesity- 具備備備備份、DR 和歸檔功能的資料管理平台
  • Veeam- 具備應用程式感知功能和駭客軟體防護的企業備份與復原功能

這些解決方案可同時支援虛擬伺服器的代理程式備份，以及 Kubernetes-native 備份 Red Hat OpenShift 工作負載，提供基於組織需求和現有工具投資的彈性。

下一步

現在您已瞭解 Red Hat OpenShift 虛擬化的彈性設計選項，請探索這些相關主題：