Die IT-Welt befindet sich mitten in einem fundamentalen Wandel. Monolithische Anwendungen auf traditionellen virtuellen Maschinen (VMs) werden zunehmend durch agile Microservices in Containern ersetzt, die von Plattformen wie Kubernetes (K8s) auf Linux-Systemen orchestriert werden.
Diese Container-Technologie, allen voran Docker-Container, revolutioniert die Anwendungsentwicklung, stellt die IT-Sicherheit jedoch vor völlig neue Herausforderungen. Das gilt insbesondere für die Datensicherung. Herkömmliche VM-Backup-Methoden sind für die dynamische und verteilte Natur von Container-Umgebungen ungeeignet.
Als Experte für Cybersecurity beobachte ich oft, dass Unternehmen versuchen, alte Backup-Methoden auf diese neue, cloud-native Welt zu übertragen. Dieser Ansatz führt im Ernstfall unweigerlich zu kritischem Datenverlust, langen Ausfallzeiten und einem Scheitern der Disaster Recovery.
Dieser Beitrag liefert eine tiefgehende Analyse. Wir erklären, warum eine Container Backup Strategie grundlegend anders ist, beleuchten die kritische Rolle des Backups von etcd und bieten einen strategischen Leitfaden für die Sicherung moderner Applikationen in Cloud-Umgebungen von Microsoft Azure bis AWS.
Das Grundprinzip: Warum ein VM-Backup bei Containern versagt
Um die Notwendigkeit einer neuen Container Backup Strategie zu verstehen, muss man den fundamentalen Unterschied zum klassischen VM-Backup anerkennen. Es ist der Unterschied zwischen einem Foto und einer Blaupause für Ihre Workloads.
Ein traditionelles VM-Backup ist ein monolithisches Foto. Es sichert die komplette VM – Betriebssystem (oft Ubuntu oder ein anderes Linux-Derivat), Applikation und Daten – als eine einzige, große Einheit. Dieser Ansatz ist für die granulare Welt der Container zu starr und ineffizient.
Container hingegen sind nach dem Prinzip der Flüchtigkeit konzipiert. Die Anwendungslogik ist strikt vom persistenten Speicher (den Persistent Volumes) und der Konfiguration der Kubernetes-Cluster getrennt. Ein Container selbst enthält keine persistenten Daten.
Hier liegt das Kernproblem: Ein Backup des Worker-Nodes sichert zwar die Maschine, erfasst aber nicht den logischen Zustand der Anwendung, die persistenten Containerdaten in den Docker-Volumes oder die entscheidende Konfiguration des Kubernetes-Clusters. Ein solches Backup ist für eine echte Datenwiederherstellung wertlos.
Die drei Säulen des Kubernetes-Backups
Eine umfassende IT-Sicherheit für Kubernetes-Umgebungen erfordert daher einen Paradigmenwechsel. Anstatt eine einzelne Maschine zu sichern, müssen drei unterschiedliche, aber logisch verbundene Bereiche geschützt werden.
Säule 1: Die Sicherung persistenter Anwendungsdaten
Um die Daten von stateful Applikationen zu sichern, muss die Backup-Lösung die Speicherverwaltung von Kubernetes verstehen: die Persistent Volumes (PVs) und Persistent Volume Claims (PVCs), die oft auf NAS-Systemen oder in der Cloud liegen.
Die moderne Antwort auf die konsistente Sicherung dieser Volume-Backups ist das Container Storage Interface (CSI). Es ist eine standardisierte API, die es Kubernetes ermöglicht, konsistente Snapshots auf dem Speichersystem zu erstellen.
Kubernetes-native Backup-Tools wie das Open-Source-Projekt Velero oder Kasten K10 by Veeam sind hier der Industriestandard. Sie nutzen CSI, um anwendungskonsistente Snapshots zu erstellen und sichern nicht nur die reinen Daten, sondern auch die zugehörigen Kubernetes-Objekte.
Während Velero als Open-Source-Tool maximale Flexibilität für angepasste Skripte und Automatisierung bietet, positioniert sich Kasten K10 by Veeam als Enterprise-Plattform, die eine voll integrierte Management-Oberfläche und erweiterten Support für komplexe Workloads liefert.
Säule 2: Die Sicherung des Cluster-Zustands mittels etcd-Backup
Neben den reinen Anwendungsdaten ist die Sicherung des Cluster-Zustands die Lebensversicherung für Ihre Kubernetes-Umgebung. Hierbei steht eine Komponente im Mittelpunkt: etcd.
etcd ist die zentrale Key-Value-Datenbank für Ihren gesamten Cluster. Sie speichert alle Konfigurationen und den vollständigen Zustand: welche Pods wo laufen, welche Services existieren, welche Secrets angelegt sind.
Ein Verlust der etcd-Datenbank bedeutet den totalen Verlust der Intelligenz Ihres Clusters. Ein Backup von etcd ist daher der kritischste Teil jeder Disaster Recovery-Strategie für Kubernetes.
Die Standardmethode ist der Befehl etcdctl snapshot. Oft werden hierfür eigene Skripte, zum Beispiel via Bash, genutzt, um die Automatisierung der Backup-Prozesse zu gewährleisten.
Säule 3: Anwendungsdefinitionen & GitOps als Backup-Strategie
Die dritte Säule wird oft übersehen, ist aber die eleganteste Form der Disaster Recovery. Der Zustand eines Kubernetes-Clusters ist idealerweise deklarativ, also als Code (Infrastructure as Code) definiert.
Diese YAML-Manifeste, die Ihre Deployments, Services, ConfigMaps und Namespaces beschreiben, sind der eigentliche Bauplan Ihrer Anwendung.
Werden diese Manifeste in einem Git-Repository (z.B. GitLab, GitHub) gespeichert, verfolgen Sie einen GitOps-Ansatz. Das Git-Repository wird zur “Single Source of Truth” für Ihre Anwendungsdefinitionen.
Der unschätzbare Vorteil: Im Falle eines Totalausfalls eines Clusters (z.B. durch Systemausfälle oder einen Cyberangriff) müssen Sie nur die persistenten Daten (Säule 1) wiederherstellen. Die gesamte Anwendungslogik und -konfiguration wird durch Tools wie Argo CD oder Flux automatisch aus dem Git-Repository auf einen neuen, leeren Cluster ausgerollt.
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Sicherheit & Disaster Recovery: Mehr als nur ein Backup
Eine Backup-Strategie ist erst dann vollständig, wenn sie auch die Sicherheit der Backup-Daten selbst und den kompletten Disaster-Recovery-Fall abdeckt. Ein Plan für die schnelle Wiederherstellung ist unerlässlich.
Ihre Container-Backups sind ein hochattraktives Ziel für Ransomware und Cyberangriffe. Daher müssen die Backup-Dateien zwingend verschlüsselt und auf unveränderlichem Speicher an einem externen Speicherort abgelegt werden, um die Datenspeicherung zu schützen.
Es ist entscheidend, zwischen Backup und Disaster Recovery zu unterscheiden. Die Wiederherstellung eines einzelnen Namensraums ist ein Backup-Restore. Der Wiederaufbau eines kompletten Clusters an einem neuen Standort nach einem Totalausfall oder Systemausfällen ist Disaster Recovery.
Hierfür ist die GitOps-Methode ideal: Der Zustand des Clusters wird in einem Git-Repository beschrieben. In Kombination mit einem Backup der persistenten Daten kann so in kürzester Zeit ein neuer Cluster aufgebaut und die Geschäftskontinuität wiederhergestellt werden.
Fazit: Denken Sie in Applikationen, nicht in Maschinen
Der Wechsel von VMs zu Containern erfordert einen fundamentalen Paradigmenwechsel im Backup-Denken. Es ist der Abschied vom monolithischen Maschinen-Image.
Stattdessen rückt die granulare Sicherung von persistenten Anwendungsdaten und dem Zustand des Clusters in den Fokus.
Die Komplexität moderner, cloud-nativer Umgebungen von Anbietern wie Microsoft Azure, AWS oder Red Hat erfordert tiefes Expertenwissen. Die richtigen Backup-Tools und Backup-Prozesse müssen nahtlos ineinandergreifen.
Als Partner für zukunftssichere IT Lösungen für Unternehmen helfen wir Ihnen, diese Komplexität zu beherrschen und Ihre Kubernetes-Umgebungen zuverlässig, sicher und wiederherstellbar zu machen.
Ist Ihre Backup-Strategie wirklich bereit für das Container-Zeitalter? Lassen Sie uns gemeinsam analysieren, wie Sie Ihre Kubernetes-Anwendungen und -Cluster mit den richtigen IT Services und Werkzeugen zuverlässig sichern können. Kontaktieren Sie uns für eine tiefgehende technische Beratung.
FAQ: Häufig gestellte Fragen zu VM- & Container-Backups
Kann ich mein bisheriges VM-Backup-Tool für Kubernetes verwenden?
In der Regel nein. Traditionelle VM-Backup-Tools sind “Kubernetes-blind”. Sie verstehen weder die Applikationen noch die Persistent Volumes oder den Cluster-Zustand in etcd. Sie benötigen eine Kubernetes-native Backup-Lösung. Tools wie Duplicati oder einfache rsync-Skripte sind hierfür völlig ungeeignet.
Was ist der Unterschied zwischen einem CSI-Snapshot und einem Storage-Snapshot?
Ein CSI-Snapshot wird über die Kubernetes-API ausgelöst und kann die Anwendung vor dem Snapshot in einen konsistenten Zustand versetzen. Dies führt zu einem zuverlässigeren Container-Backup als ein einfacher Storage-Snapshot.
Muss ich auch stateless (zustandslose) Applikationen sichern?
Nicht die Container selbst, aber unbedingt deren Konfiguration (Deployments, Services etc.). Ein Backup von etcd deckt dies ab, eine bessere Methode ist die Speicherung aller Konfigurationen als Code in einem Git-Repository (GitOps).
Was ist GitOps und warum ist es wichtig für das Disaster Recovery?
GitOps ist eine Methode, bei der der Zustand des Kubernetes-Clusters in einem Git-Repository beschrieben wird. Im Falle eines Totalausfalls können Sie einen neuen, leeren Cluster erstellen und diesen mit den Konfigurationen aus Git automatisch wiederherstellen. Dies ist die schnellste Form des Disaster Recovery.
