【云原生】Kubernetes----ETCD數據的備份與恢復

目錄

引言

一、ETCD數據備份

（一）確定備份策略

（二）使用etcdctl工具進行備份

1.安裝etcdctl命令

2.設置ETCDCTL_API環境變量

（三）執行備份

二、數據還原

（一）創建新資源

（二）數據恢復

1.停止etcd服務和K8s集群的相關組件

2.備份當前數據

3.恢復數據

4.重啟服務

三、驗證效果

引言

在Kubernetes集群中，ETCD是一個至關重要的組件，負責存儲集群的狀態信息和配置數據。從集群的規格、配置到運行中的工作負載狀態，ETCD都承載著關鍵的數據。因此，對ETCD數據進行定期備份和恢復策略的制定，對于確保Kubernetes集群的可靠性與數據完整性至關重要。本文將詳細介紹如何在Kubernetes中執行ETCD數據的備份與恢復操作。

一、ETCD數據備份

（一）確定備份策略

在進行ETCD數據備份之前，首先需要確定備份策略。這包括確定備份的頻率、備份的存儲位置以及備份的保留周期等。建議定期進行ETCD數據備份，并在多個安全的位置進行存儲，以防止數據丟失。

（二）使用etcdctl工具進行備份

1.安裝etcdctl命令

下載etcdctl命令，etcdctl是etcd的命令行客戶端工具，用于與etcd集群進行交互

[root@master01 manifests]#cat etcd.yaml |grep  image:image: k8s.gcr.io/etcd:3.4.13-0
#查看ETCD版本[root@master01 mnt]#wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.13/etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz
#下載與版本對應的工具包
[root@master01 mnt]#ls
etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz 
[root@master01 mnt]#tar xf etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz 
[root@master01 mnt]#ls
etcd-v3.4.13-linux-amd64  etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz
[root@master01 mnt]#ls etcd-v3.4.13-linux-amd64
Documentation  etcd  etcdctl  README-etcdctl.md  README.md  READMEv2-etcdctl.md
[root@master01 mnt]#mv etcd-v3.4.13-linux-amd64/etcdctl /usr/local/sbin/
[root@master01 mnt]#etcdctl version
etcdctl version: 3.4.13
API version: 3.4

2.設置ETCDCTL_API環境變量

ETCDCTL_API環境變量用于指定etcdctl與etcd集群交互時使用的API版本。從etcd v3開始，etcdctl默認使用v3 API。但如果你需要與舊版本的etcd集群交互，可能需要設置此環境變量

[root@master01 mnt]#echo "ETCDCTL_API=3" >> ~/.bashrc 
[root@master01 mnt]#bash
[root@master01 mnt]#echo "$ETCDCTL_API"
3

（三）執行備份

[root@master01 mnt]#mkdir /opt/etcd/backup -p
#創建一個用于存放備份文件的目錄
[root@master01 mnt]#ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://127.0.0.1:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key snapshot save /opt/etcd/backup/etcdbackup.db
{"level":"info","ts":1718807742.198743,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:119","msg":"created temporary db file","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db.part"}
{"level":"info","ts":"2024-06-19T22:35:42.238+0800","caller":"clientv3/maintenance.go:200","msg":"opened snapshot stream; downloading"}
{"level":"info","ts":1718807742.238828,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:127","msg":"fetching snapshot","endpoint":"https://127.0.0.1:2379"}
{"level":"info","ts":"2024-06-19T22:35:42.945+0800","caller":"clientv3/maintenance.go:208","msg":"completed snapshot read; closing"}
{"level":"info","ts":1718807742.9925601,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:142","msg":"fetched snapshot","endpoint":"https://127.0.0.1:2379","size":"17 MB","took":0.793473218}
{"level":"info","ts":1718807743.0122747,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:152","msg":"saved","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db"}
Snapshot saved at /opt/etcd/backup/etcdbackup.db
[root@master01 mnt]#ll -h /opt/etcd/backup/etcdbackup.db
-rw------- 1 root root 17M 6月  19 22:35 /opt/etcd/backup/etcdbackup.db#上述命令中，--endpoints指定etcd的訪問地址，--cacert、--cert、--key分別指定etcd的CA證書、客戶端證書和私鑰
[root@master01 mnt]#ETCDCTL_API=3 etcdctl --write-out=table snapshot status /opt/etcd/backup/etcdbackup.db
#以表格的形式輸出驗證快照
+----------+----------+------------+------------+
|   HASH   | REVISION | TOTAL KEYS | TOTAL SIZE |
+----------+----------+------------+------------+
| 9feffbe0 |  1544178 |       1131 |      17 MB |

二、數據還原

（一）創建新資源

[root@master01 ~]#kubectl run nginx --image=nginx:1.18.0
pod/nginx created
[root@master01 ~]#kubectl get pod 
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          3s
#創建一個新的資源，如果還原備份之后，該資源消失，說明還原成功

（二）數據恢復

1.停止etcd服務和K8s集群的相關組件

在恢復之前，需要停止etcd服務和K8s集群的相關組件（如apiserver、controller-manager、scheduler等）。由于etcd是通過靜態Pod方式部署的，你可以通過重命名/etc/kubernetes/manifests/目錄來停止所有由該目錄下的YAML文件啟動的服務

[root@master01 ~]#mkdir /opt/backup/ -p
[root@master01 ~]#ls /opt/backup/ 
[root@master01 ~]#mv /etc/kubernetes/manifests/*  /opt/backup/
[root@master01 ~]#kubectl get pod -n kube-system
The connection to the server 192.168.83.30:6443 was refused - did you specify the right host or port?

2.備份當前數據

在恢復之前，建議備份當前的etcd數據目錄，以防萬一恢復出現問題需要回滾。

[root@master01 ~]#mv /var/lib/etcd /var/lib/etcd.bck

3.恢復數據

使用etcdctl的snapshot restore命令從備份文件中恢復數據。指定恢復后的數據目錄和其他相關參數

[root@master01 ~]#ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot restore /opt/etcd/backup/etcdbackup.db --name etcd-master01 --data-dir /var/lib/etcd --initial-cluster etcd-master01=https://192.168.83.30:2380 --initial-cluster-token etcd-cluster-token --initial-advertise-peer-urls https://192.168.83.30:2380
{"level":"info","ts":1718892798.584346,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:296","msg":"restoring snapshot","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db","wal-dir":"/var/lib/etcd/member/wal","data-dir":"/var/lib/etcd","snap-dir":"/var/lib/etcd/member/snap"}
{"level":"info","ts":1718892798.9371617,"caller":"mvcc/kvstore.go:380","msg":"restored last compact revision","meta-bucket-name":"meta","meta-bucket-name-key":"finishedCompactRev","restored-compact-revision":1543520}
{"level":"info","ts":1718892798.9976206,"caller":"membership/cluster.go:392","msg":"added member","cluster-id":"29d76e10db177ccd","local-member-id":"0","added-peer-id":"a6f5c4f9af0db4c1","added-peer-peer-urls":["https://192.168.83.30:2380"]}
{"level":"info","ts":1718892799.0065427,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:309","msg":"restored snapshot","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db","wal-dir":"/var/lib/etcd/member/wal","data-dir":"/var/lib/etcd","snap-dir":"/var/lib/etcd/member/snap"}#----------------------------------------------------------------------------------------------------------
etcdctl snapshot restore 命令用于從 etcd 的快照文件中恢復數據。在你給出的命令中，有一些參數需要被替換為具體的值來匹配你的 etcd 集群配置。以下是每個參數的解釋和應該替換為什么：ETCDCTL_API=3
#這個環境變量告訴 etcdctl 使用 etcd API 的第 3 版本。通常，你可以直接在命令行前設置這個環境變量，或者在你的 shell 配置文件中設置它。etcdctl snapshot restore /opt/etcd/backup/etcdbackup.db
#/opt/etcd/backup/etcdbackup.db 是你要從中恢復數據的 etcd 快照文件的路徑。確保這個路徑是正確的，并且文件是可讀的。--name etcd-master01
#--name 參數定義了 etcd 實例的名稱。在你的例子中，它被設置為 etcd-master01。這通常與集群中的特定節點相關聯。--data-dir /var/lib/etcd
#--data-dir 參數指定了 etcd 存儲其數據的目錄。在恢復過程中，這個目錄將被用于存儲恢復的數據。確保這個目錄是可寫的，并且沒有重要的數據，因為恢復過程可能會覆蓋它。--initial-cluster etcd-master01=https://192.168.83.30:2380
#--initial-cluster 參數定義了 etcd 集群的初始成員列表。在恢復過程中，你需要指定集群中所有節點的名稱和它們的客戶端 URL。--initial-cluster-token etcd-cluster-token
#--initial-cluster-token 參數用于 etcd 集群中的節點在初次啟動時相互發現。它應該是一個唯一的字符串，用于你的 etcd 集群。確保所有節點在啟動時都使用相同的集群令牌。--initial-advertise-peer-urls https://192.168.83.30:2380
#--initial-advertise-peer-urls 參數指定了 etcd 節點在集群中用于通信的 URL。這通常是節點的對等體（peer）URL。

注意
如果你有多個 etcd 節點，你需要確保 --initial-cluster 參數包含所有節點的信息，并且每個節點的 --name、--initial-advertise-peer-urls 和其他相關參數都是正確配置的。
在恢復數據之前，最好先備份現有的 etcd 數據目錄（如果有的話），以防萬一恢復過程出現問題。
確保 etcd 集群中的所有節點都已正確配置，并且網絡是通暢的，以便節點之間可以相互通信。

4.重啟服務

將/etc/kubernetes/manifests/目錄的名字改回原樣，以重啟K8s集群的相關組件。

[root@master01 ~]#mv /opt/backup/*  /etc/kubernetes/manifests/
[root@master01 ~]#kubectl get pod -n kube-system
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-74ff55c5b-dwzdp            1/1     Running   10         35d
coredns-74ff55c5b-ws8c8            1/1     Running   10         35d
etcd-master01                      1/1     Running   10         24h
kube-apiserver-master01            1/1     Running   5          24h
kube-controller-manager-master01   1/1     Running   45         24h
kube-proxy-58zbl                   1/1     Running   0          4d7h
kube-proxy-9v7jw                   1/1     Running   0          4d7h
kube-proxy-xdgb4                   1/1     Running   0          4d7h
kube-scheduler-master01            1/1     Running   48         24h
[root@master01 ~]#kubectl get pod 
No resources found in default namespace.
#之前創建的nginx的pod資源消失，其它服務則正常運行，證明數據恢復到備份狀態

三、驗證效果

1.刪除svc資源

[root@master01 ~]#kubectl get svc -A
NAMESPACE     NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
default       service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP                  35d
kube-system   service/kube-dns     ClusterIP   10.96.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   35d
[root@master01 ~]#kubectl delete service kubernetes 
service "kubernetes" deleted
[root@master01 ~]#kubectl get svc -A
NAMESPACE     NAME               TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-system   service/kube-dns   ClusterIP   10.96.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   35d

2.停止ETCD資源與k8s各組件

[root@master01 ~]#mv /etc/kubernetes/manifests/*  /opt/backup/
[root@master01 ~]#kubectl get all -A
The connection to the server 192.168.83.30:6443 was refused - did you specify the right host or port?
The connection to the server 192.168.83.30:6443 was refused - did you specify the right host or port?
The connection to the server 192.168.83.30:6443 was refused - did you specify the right host or port?

3.數據恢復

[root@master01 ~]#rm -rf /var/lib/etcd    
#因為之前有備份，可以選擇刪除，如果數據有變動，則需要重新備份
[root@master01 ~]#ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot restore /opt/etcd/backup/etcdbackup.db --name etcd-master01 --data-dir /var/lib/etcd --initial-cluster etcd-master01=https://192.168.83.30:2380 --initial-cluster-token etcd-cluster-token --initial-advertise-peer-urls https://192.168.83.30:2380
{"level":"info","ts":1718893339.6779017,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:296","msg":"restoring snapshot","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db","wal-dir":"/var/lib/etcd/member/wal","data-dir":"/var/lib/etcd","snap-dir":"/var/lib/etcd/member/snap"}
{"level":"info","ts":1718893339.8944564,"caller":"mvcc/kvstore.go:380","msg":"restored last compact revision","meta-bucket-name":"meta","meta-bucket-name-key":"finishedCompactRev","restored-compact-revision":1543520}
{"level":"info","ts":1718893339.9436255,"caller":"membership/cluster.go:392","msg":"added member","cluster-id":"29d76e10db177ccd","local-member-id":"0","added-peer-id":"a6f5c4f9af0db4c1","added-peer-peer-urls":["https://192.168.83.30:2380"]}
{"level":"info","ts":1718893339.9502227,"caller":"snapshot/v3_snapshot.go:309","msg":"restored snapshot","path":"/opt/etcd/backup/etcdbackup.db","wal-dir":"/var/lib/etcd/member/wal","data-dir":"/var/lib/etcd","snap-dir":"/var/lib/etcd/member/snap"}
[root@master01 ~]#mv /opt/backup/*  /etc/kubernetes/manifests/
[root@master01 ~]#kubectl get all -A
NAMESPACE      NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel   pod/kube-flannel-ds-8sgt8              1/1     Running   1          23d
kube-flannel   pod/kube-flannel-ds-nplmm              1/1     Running   12         35d
kube-flannel   pod/kube-flannel-ds-xwklx              1/1     Running   3          23d
kube-system    pod/coredns-74ff55c5b-dwzdp            1/1     Running   10         35d
kube-system    pod/coredns-74ff55c5b-ws8c8            1/1     Running   10         35d
kube-system    pod/etcd-master01                      1/1     Running   0          25h
kube-system    pod/kube-apiserver-master01            1/1     Running   0          25h
kube-system    pod/kube-controller-manager-master01   1/1     Running   0          25h
kube-system    pod/kube-proxy-58zbl                   1/1     Running   0          4d7h
kube-system    pod/kube-proxy-9v7jw                   1/1     Running   0          4d7h
kube-system    pod/kube-proxy-xdgb4                   1/1     Running   0          4d7h
kube-system    pod/kube-scheduler-master01            1/1     Running   0          25hNAMESPACE     NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
default       service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP                  35d
kube-system   service/kube-dns     ClusterIP   10.96.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   35dNAMESPACE      NAME                             DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR            AGE
kube-flannel   daemonset.apps/kube-flannel-ds   3         3         3       3            3           <none>                   35d
kube-system    daemonset.apps/kube-proxy        3         3         3       3            3           kubernetes.io/os=linux   35dNAMESPACE     NAME                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kube-system   deployment.apps/coredns   2/2     2            2           35dNAMESPACE     NAME                                DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kube-system   replicaset.apps/coredns-74ff55c5b   2         2         2       35d

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三生隨記——眉筆詭事

三生隨記——眉筆詭事

在一個被遺忘的古鎮上&#xff0c;流傳著一個關于眉筆的詭異傳說。這個古鎮坐落在群山的環抱中&#xff0c;鮮少有人知曉它的存在。而在這片土地上&#xff0c;卻有著一件被視為詛咒之源的眉筆。 眉筆的來歷無人知曉&#xff0c;只知它在一夜之間出現在鎮上的古董店中。那支眉筆…
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一文講懂npm link

一文講懂npm link

前言 在本地開發npm模塊的時候&#xff0c;我們可以使用npm link命令&#xff0c;將npm 模塊鏈接到對應的運行項目中去&#xff0c;方便地對模塊進行調試和測試 用法 包鏈接是一個兩步過程&#xff1a; 1.為依賴項創建全局軟鏈npm link。一個符號鏈接&#xff0c;簡稱軟鏈&a…
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0702_ARM5

0702_ARM5

練習&#xff1a;使用usart4 main.c #include "uart4.h"int main() {// 初始化 UART4hal_uart4_init();while (1) {// 發送一個字符串//hal_put_char( hal_get_char());hal_put_string(hal_get_string());}return 0; } usart4.c #include "uart4.h"//**…
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c# 操作mysql的幫助類

c# 操作mysql的幫助類

MySqlHelper 的靜態類&#xff0c;其中包含了一些用于執行 MySQL 數據庫操作的方法。這些方法包括執行存儲過程、插入、更新、刪除操作以及執行數據庫事務查詢操作等。 該類中的方法主要有&#xff1a; ExecuteNonQuery 方法&#xff1a;用于執行存儲過程、插入、更新、刪除操…
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如何降低布隆過濾器的誤判率

如何降低布隆過濾器的誤判率

降低布隆過濾器的誤判率&#xff08;也稱為假陽性率&#xff09;是布隆過濾器應用中一個關鍵的問題。誤判率主要來源于哈希碰撞&#xff0c;即不同的元素可能被哈希到相同的位置。為了降低誤判率&#xff0c;可以從以下幾個方面進行優化&#xff1a; 1. 增加哈希函數的個數 原…
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Asp.net Core 反射加載dll

Asp.net Core 反射加載dll

定義一個類庫&#xff0c;定義接口 namespace Plugin {public interface IPlugin{void EllisTest();} }定義另外一個類庫&#xff0c;引用上面的類庫&#xff0c;實現接口 using Plugin;namespace UserCustom {public class Custom : IPlugin{public void EllisTest(){Conso…
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二刷力扣——DP算法（子序列問題）

二刷力扣——DP算法（子序列問題）

300. 最長遞增子序列 定義是以本元素結尾&#xff0c;所以公式初始化都好弄。但是太慢 class Solution {public int lengthOfLIS(int[] nums) {int nnums.length;int[] dp new int[n];//以自己結尾的最長遞增子序列dp[0]1;int maxzi1;for(int i1;i<n;i){dp[i]1;for(int j…
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QT中QDomDocument讀寫XML文件

QT中QDomDocument讀寫XML文件

一、XML文件 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <Begin><Type name"zhangsan"><sex>boy</sex><school>Chengdu</school><age>18</age><special>handsome</special>&l…
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【YOLOv5進階】——引入注意力機制-以SE為例

【YOLOv5進階】——引入注意力機制-以SE為例

聲明&#xff1a;筆記是做項目時根據B站博主視頻學習時自己編寫&#xff0c;請勿隨意轉載&#xff01; 一、站在巨人的肩膀上 SE模塊即Squeeze-and-Excitation 模塊&#xff0c;這是一種常用于卷積神經網絡中的注意力機制&#xff01;&#xff01; 借鑒代碼的代碼鏈接如下&a…
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