Warum Veeam Kasten für Kubernetes? Die wichtigsten Vorteile im Überblick

Veeam Kasten for Kubernetes etabliert sich als die weltweit führende Lösung für Datenresilienz. In der komplexen Welt der Container-Orchestrierung bietet diese spezialisierte Plattform weit mehr als grundlegende Backup-Funktionalität.

Mit seinem anwendungszentrierten Ansatz ermöglicht Veeam Kasten nicht nur nahtloses Backup und Restore, sondern auch Disaster Recovery und Anwendungsmobilität, was besonders gegen Ransomware-Angriffe schützt. Die tiefgreifenden Integrationen mit relationalen und NoSQL-Datenbanken, Kubernetes-Distributionen und allen Cloud-Umgebungen bieten Teams dabei die Freiheit bei der Infrastrukturwahl, ohne betriebliche Einfachheit zu opfern. Außerdem stärkt die neueste Version 8.5 die Kubernetes-Datenresilienz durch erweiterte VM-Richtlinien, Wiederherstellungssteuerung und Unternehmensautomatisierung.

In diesem Artikel werden die vier wichtigsten Vorteile von Veeam Kasten für Kubernetes-Umgebungen ausführlich vorgestellt – von der anwendungsspezifischen Sicherung bis hin zur Multi-Cloud-Flexibilität. Dabei beleuchten wir, warum herkömmliche Backup-Tools für moderne containerisierte Anwendungen nicht ausreichen und wie Veeam Kasten diese Lücke schließt.

Warum Kubernetes-Backup mehr als nur Speicher sichert

Die Sicherung von Daten in Kubernetes-Umgebungen stellt Unternehmen vor ganz andere Herausforderungen als klassische Infrastrukturen. Der dynamische und verteilte Charakter von Kubernetes erfordert ein Umdenken bei der Datensicherung, da nicht nur die gespeicherten Daten, sondern auch Konfigurationen, Anwendungszustände und Infrastrukturkomponenten geschützt werden müssen.

Datenverlust durch menschliche Fehler oder Angriffe

In Kubernetes-Umgebungen können Datenverluste durch verschiedene Faktoren verursacht werden. Eine Studie von ESG zeigt, dass trotz robuster Sicherheitsfunktionen Kubernetes genauso anfällig für Ransomware-Angriffe bleibt wie Anwendungen in herkömmlichen virtuellen Umgebungen. Besorgniserregend ist, dass einige Angreifer gezielt Kubernetes-Workloads ins Visier nehmen, um die relative Neuheit der Plattform und mögliche Lücken in der Datensicherung auszunutzen.

Benutzerfehler stellen eine weitere erhebliche Bedrohung dar. Nutzer können unbeabsichtigt Malware in Anwendungen einschleusen und dadurch den Datenspeicher oder die Anwendung selbst korrumpieren. Ohne robuste Backup-Strategien können solche Fehler zu dauerhaften Datenverlusten führen.

Eine wirksame Kubernetes-Backup-Strategie muss daher nicht nur Daten sichern, sondern auch die Möglichkeit bieten, Anwendungen in einen bekannten, funktionierenden Zustand zurückzuversetzen – was für die Aufrechterhaltung der Geschäftskontinuität und den Schutz vor Datenverlusten von unschätzbarem Wert ist.

Komplexität von Stateful-Workloads in Kubernetes

Kubernetes wurde ursprünglich für zustandslose Workloads entwickelt. Webapps, Microservices und APIs, die problemlos gestartet, skaliert oder beendet werden können, passen perfekt. Datenbanken, Message-Queues, Caches und Dateispeicher hingegen sind zustandsbehaftete Workloads, die deutlich komplexer zu verwalten sind.

Bei zustandsbehafteten Workloads spielen persistente Daten, stabile Netzwerkidentitäten und garantierte Reihenfolgen eine wichtige Rolle, was die Kubernetes-Orchestrierung erheblich erschwert. Die damit verbundenen Herausforderungen umfassen:

• Persistenter Speicher ist kompliziert: Der Speicher muss Pod-Neustarts, Neuplanung und Skalierungsereignisse überleben. Die richtige Speicherklasse, den Zugriffsmodus und die Aufbewahrungsrichtlinie clusterweit zu konfigurieren, ist keine leichte Aufgabe.

• Datenkonsistenz ist nicht selbstverständlich: Wenn mehrere Pods auf dasselbe Volume zugreifen oder die Replikation nicht ordnungsgemäß gehandhabt wird, besteht das Risiko von Datenbeschädigung oder Serviceausfällen.

Eine Studie von Sysdig zeigt, dass mehr als 85% aller heute laufenden Container innerhalb eines Tages beendet werden, während Daten und Zustände erhalten bleiben müssen, um eine Anwendung in einen funktionsfähigen Zustand wiederherzustellen. Diese Kurzlebigkeit von Containern unterstreicht die Notwendigkeit robuster Backup-Strategien.

Warum herkömmliche Backup-Tools nicht ausreichen

Traditionelle Backup- und Recovery-Lösungen sind für die dynamische Natur von Kubernetes-Umgebungen schlecht gerüstet. Im Gegensatz zu monolithischen Anwendungen erfordern die containerisierten, auf Microservices basierenden Workloads in Kubernetes spezialisierte Datenschutzmechanismen, um Integrität und Verfügbarkeit zu gewährleisten.

Herkömmliche Backup-Lösungen für Anwendungen werden auf VM-Ebene implementiert. Dies funktioniert, wenn eine einzelne Anwendung auf einer einzelnen VM läuft. Bei containerisierten Anwendungen in Kubernetes ist die Situation jedoch anders: Eine einzelne VM führt viele Pods aus, und nicht alle diese Pods gehören zur selben Anwendung. Ebenso ist eine einzelne Anwendung über viele VMs verteilt.

Das VM-Backup erweist sich sowohl als zu umfangreich als auch als unzureichend für eine effektive Disaster Recovery. Wenn man App 1 sichern möchte, könnte das VM-Backup auch Daten für App 2 und App 3 enthalten. Andererseits werden selbst beim Backup des gesamten Servers Teile von App 1, die auf verschiedenen VMs laufen, nicht durch ein einzelnes VM-basiertes Backup erfasst.

Für eine effektive Kubernetes-Backup-Lösung ist es entscheidend, dass sie:

• Container-granular ist
• Kubernetes-Namespace-bewusst ist
• Anwendungskonsistenz gewährleistet
• Sowohl Daten als auch Anwendungskonfigurationen sichern kann
• Für die Datenzentrumsarchitektur mit synchronen und asynchronen Optionen optimiert ist

Diese Anforderungen unterstreichen, warum spezialisierte Lösungen wie Veeam Kasten für Kubernetes notwendig sind, um moderne containerisierte Anwendungen effektiv zu schützen.

Vorteil 1: Anwendungsspezifische Sicherung mit Veeam Kasten

Der anwendungsspezifische Ansatz von Veeam Kasten hebt diese Lösung deutlich von herkömmlichen Backup-Tools ab. Während traditionelle Sicherungsmethoden oft auf Dateiebene oder VM-Ebene arbeiten, versteht Veeam Kasten die komplexe Natur moderner Kubernetes-Anwendungen und behandelt sie als ganzheitliche Einheiten.

Automatische Applikationserkennung

Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen integriert sich Veeam Kasten nativ mit Kubernetes, um automatisch alle Anwendungen zu erkennen und zu katalogisieren, die in Ihrem Cluster laufen. Diese Erkennung erfolgt ohne manuelles Tagging oder kompliziertes Scripting. Das System identifiziert selbstständig sämtliche Komponenten einer Kubernetes-Anwendung und erstellt einen vollständigen Überblick über deren Abhängigkeiten.

Bei der Sicherung von KubeVirt VMs erkennt die Lösung außerdem automatisch abhängige Ressourcen – ohne dass komplexe manuelle Kennzeichnungen erforderlich sind. Diese intelligente Erkennung spart nicht nur Zeit, sondern reduziert auch das Risiko menschlicher Fehler bei der Konfiguration von Backup-Prozessen erheblich.

Backup von Daten, Konfigurationen und Metadaten

Veeam Kasten behandelt die Anwendung als primäre Schutzeinheit und erfasst dabei deutlich mehr als nur die reinen Daten. Zusätzlich werden sämtliche persistenten Daten über Volumes und Datenbanken hinweg gesichert, sowie Kubernetes-native Objekte wie ConfigMaps und Secrets. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet eine vollständige und konsistente Sicherung ohne Lücken.

Für Veeam Kasten besteht eine Anwendung aus:

• Namespaced Kubernetes-Ressourcen (z.B. ConfigMaps, Secrets)
• Relevanten nicht-namespaced Ressourcen (z.B. StorageClasses)
• Kubernetes-Workloads (Deployments, StatefulSets, OpenShift DeploymentConfigs und eigenständige Pods)
• Deployment- und Release-Informationen von Helm v3
• Allen persistenten Speicherressourcen (PersistentVolumeClaims und PersistentVolumes)

Darüber hinaus bietet Veeam Kasten die Möglichkeit, anwendungsspezifische Datenverwaltungsaufgaben durchzuführen, wie beispielsweise das Pausieren einer Datenbank vor dem Backup oder der Migration. Dies wird durch die Nutzung von Kanister Blueprints für Pre- und Post-Backup-Hooks ermöglicht.

Kubernetes-native API-Integration

Anders als bei herkömmlichen Backup-Tools, die oft nur oberflächlich mit Kubernetes interagieren, nutzt Veeam Kasten die native Kubernetes-API und bietet Funktionen wie vollspektrale Konsistenz, Datenbankintegrationen und automatische Anwendungserkennung. Diese tiefe Integration ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit mit der Kubernetes-Infrastruktur.

Veeam Kasten kann sowohl Anwendungen als auch Daten in einzelnen oder mehreren Kubernetes-Namespaces schützen und auch Cluster-weite Ressourcen sichern, die nicht mit Namespaces verknüpft sind. Diese umfassende Abdeckung stellt sicher, dass keine kritischen Komponenten beim Backup übersehen werden.

Folglich vereinfacht die Kubernetes-native Integration den gesamten Backup-Prozess erheblich. Administratoren können die Lösung schnell einrichten und mit wenigen Klicks ihre gesamte Kubernetes-Anwendungslandschaft schützen. Die intuitive Benutzeroberfläche und die richtliniengesteuerte Automatisierung machen Veeam Kasten besonders benutzerfreundlich, selbst in komplexen Enterprise-Umgebungen.

Vorteil 2: Schnelle und granulare Wiederherstellung

Die Flexibilität der Wiederherstellungsoptionen macht Veeam Kasten besonders wertvoll für Kubernetes-Umgebungen. Während viele Lösungen nur vollständige Wiederherstellungen bieten, ermöglicht Veeam Kasten eine präzise und schnelle Wiederherstellung genau der Elemente, die benötigt werden.

Wiederherstellung kompletter Anwendungen

Mit Veeam Kasten lassen sich vollständige Anwendungen – einschließlich aller Daten, Konfigurationen und Metadaten – zuverlässig wiederherstellen. Dies erfolgt mit nur wenigen Klicks über die Anwendungsseite oder die Wiederherstellungspunkte-Ansicht. Das System unterscheidet dabei zwischen manuell erstellten und automatisch durch Richtlinien generierten Wiederherstellungspunkten sowie zwischen Snapshots und Backups.

Besonders bemerkenswert ist die Instant Recovery Funktion, die es Nutzern ermöglicht, Kubernetes-Workloads ohne Zeitverzögerung wieder online zu bringen. Diese Funktion wurde speziell entwickelt, um die Wiederherstellungszeit drastisch zu verkürzen – ein entscheidender Vorteil, wenn nach einem Ausfall oder Angriff Zeit eine kritische Rolle spielt. Nach der initialen schnellen Wiederherstellung kann die Anwendung im Hintergrund migriert werden, ohne dass es zu Serviceunterbrechungen oder Container-Neustarts kommt.

Daten-only Restore für laufende Workloads

Manchmal ist nur eine Aktualisierung der Daten erforderlich, während die Anwendung selbst unverändert bleiben soll. Hierfür bietet Veeam Kasten den Daten-only Restore, der lediglich die Daten wiederherstellt, ohne die laufende Anwendung zu beeinträchtigen. Diese Option ist ideal, um ältere Datenversionen in eine neuere Version der Anwendung zu integrieren.

Allerdings gibt es wichtige Sicherheitsvorkehrungen: Die Kubernetes-Workloads müssen in dem Namespace existieren, in den wiederhergestellt wird, die gleiche Anzahl von Repliken wie im Wiederherstellungspunkt haben und über dieselben Volumes verfügen. Diese Schutzmaßnahmen stellen sicher, dass die Datenwiederherstellung erfolgreich abgeschlossen werden kann.

File-Level Recovery für einzelne Volumes

Die File-Level Recovery (FLR) ist eine der fortschrittlichsten Funktionen von Veeam Kasten. Sie ermöglicht:

• Wiederherstellung einzelner Dateien ohne komplettes Wiederherstellen eines Volumes
• Selektives Wiederherstellen bestimmter Dateien aus einem Wiederherstellungspunkt
• Unterstützung zahlreicher Dateisysteme wie ext4, xfs, FAT und NTFS

Dieser granulare Ansatz bietet erhebliche Vorteile gegenüber vollständigen Wiederherstellungen, darunter verkürzte Wiederherstellungszeiten und minimierte Unterbrechungen. Darüber hinaus können Teams genau das wiederherstellen, was benötigt wird, was besonders bei größeren Datenträgern mit vielen Dateien, wie bei VM-Workloads, äußerst effizient ist.

Für KubeVirt VMs bietet Veeam Kasten zudem eine erweiterte FLR-Unterstützung, die über jeden Block-Mode-fähigen CSI-Provisioner Backups an Veeam Backup & Replication senden kann. Diese Integration ermöglicht Unternehmen eine Kubernetes-native Datensicherung mit der präzisen Wiederherstellung einzelner Dateien.

Vorteil 3: Sicherheit und Compliance auf Enterprise-Niveau

Mit zunehmender Verbreitung von Kubernetes-Plattformen wächst auch die Notwendigkeit für robuste Sicherheitsmaßnahmen und Compliance-Funktionen. Veeam Kasten for Kubernetes setzt genau hier Maßstäbe und bietet Unternehmen umfassende Schutzmechanismen auf Enterprise-Niveau.

Immutable und verschlüsselte Backups

In der heutigen Bedrohungslandschaft ist der Schutz vor Ransomware essenziell – Gartner schätzt, dass bis 2025 rund 75% aller IT-Organisationen von solchen Angriffen betroffen sein werden. Veeam Kasten begegnet dieser Herausforderung durch unveränderbare (immutable) Backups, die im WORM-Format (Write Once, Read Many) gespeichert werden und nach der Erstellung weder verändert noch gelöscht werden können.

Darüber hinaus bietet die Lösung standardmäßig eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit AES-256 für Daten sowohl während der Übertragung als auch im Ruhezustand. Besonders hervorzuheben ist hierbei die Integration mit Cloud-Schlüsselverwaltungssystemen wie AWS KMS oder Azure Key Vault, wodurch Unternehmen volle Kontrolle über ihre Verschlüsselungsschlüssel behalten.

Veeam Kasten unterstützt zudem mehrere Immutabilitätsoptionen, darunter Google Cloud Storage und AWS S3 Object Lock, wodurch selbst bei kompromittierten Anmeldedaten oder Systemen eine sichere Wiederherstellung möglich bleibt.

RBAC und Least Privilege Access

Für die Zugriffskontrolle nutzt Veeam Kasten die nativen Kubernetes-Mechanismen durch ClusterRoles und Bindings. Das System bietet verschiedene vordefinierte Rollen wie k10-admin, k10-ns-admin und k10-basic, die unterschiedliche Zugriffsebenen ermöglichen.

Diese granulare Rollenverteilung folgt dem Prinzip der geringsten Rechte (Least Privilege), wobei jeder Nutzer nur die Berechtigungen erhält, die für seine Aufgaben notwendig sind. Insbesondere die k10-basic-Rolle eignet sich für Benutzer, die nur bestimmte Operationen wie manuelles Backup und Restore in spezifischen Namespaces durchführen sollen.

Veeam Kasten ermöglicht außerdem die Zuweisung von Berechtigungen auf Anwendungsebene, was die Sicherheit in komplexen Multi-Tenant-Umgebungen weiter erhöht.

SIEM-Integration für Echtzeitüberwachung

Eine besondere Stärke von Veeam Kasten ist die nahtlose Integration mit Security Information and Event Management (SIEM) Systemen für Echtzeit-Bedrohungserkennung und Compliance-Überwachung.

Die Lösung erfasst automatisch alle relevanten Ereignisse über den Kubernetes-Audit-Log und bietet zusätzlich einen erweiterten Audit-Mechanismus, der unabhängig von den Kubernetes-Cluster-Konfigurationen funktioniert. Dies ermöglicht eine detaillierte Überwachung kritischer Aktionen wie übermäßiges Löschen von Wiederherstellungspunkten oder ungewöhnliche Änderungen an Zugriffsschlüsseln.

Vorgefertigte Integrationen existieren für Datadog Cloud SIEM und Microsoft Sentinel, lassen sich jedoch an jedes SIEM-System anpassen, das Kubernetes-Audit- und Container-Logs verarbeiten kann. Diese Funktionen unterstützen nicht nur die Echtzeit-Erkennung von Bedrohungen, sondern erleichtern auch die forensische Analyse und beschleunigen die Reaktion auf Sicherheitsvorfälle.

Vorteil 4: Portabilität und Multi-Cloud-Flexibilität

Eine wesentliche Stärke von Veeam Kasten liegt in seiner außergewöhnlichen Portabilität, die Unternehmen erhebliche Flexibilität bei der Verwaltung containerisierter Workloads bietet. Diese Eigenschaft gewinnt besonders in der heutigen hybriden IT-Landschaft an Bedeutung.

Migration zwischen Clustern und Clouds

Veeam Kasten ermöglicht die nahtlose Übertragung von Anwendungen über verschiedene Infrastrukturen hinweg. Die Plattform unterstützt Migration in mehreren Kontexten:

• Cross-Namespace: Verlagerung innerhalb desselben Clusters
• Cross-Cluster: Transfer zwischen nicht-föderierten Kubernetes-Clustern
• Cross-Account: Migration zwischen verschiedenen Cloud-Konten
• Cross-Region: Verlagerung zwischen Regionen eines Cloud-Anbieters
• Cross-Cloud: Wechsel zwischen verschiedenen Cloud-Plattformen

Für den Datenaustausch zwischen zwei Clustern benötigt Veeam Kasten lediglich Zugriff auf einen Object Storage Bucket oder NFS-Speicherort. Dadurch können Anwendungs-Wiederherstellungspunkte problemlos zwischen Umgebungen ausgetauscht werden. Bei der Migration zwischen AWS-Umgebungen unterstützt das System sowohl IAM-Rollen als auch regionsübergreifende EBS-Snapshot-Kopien.

Unterstützung für alle gängigen Kubernetes-Distributionen

Veeam Kasten integriert sich nahtlos mit praktisch allen relevanten Kubernetes-Plattformen. Die Lösung funktioniert gleichermaßen effektiv mit:

• Cloud-basierten Services wie Amazon EKS, Microsoft AKS und Google GKE
• Selbstverwalteten Distributionen wie Rancher, PKS und OKD (OpenShift Origin)
• Spezialisierten Implementierungen mit verschiedenen CNI-Optionen wie Cilium

Diese umfassende Kompatibilität wird durch native Speicherintegrationen ergänzt. Veeam Kasten unterstützt sowohl Container-Storage-Interface (CSI) als auch direkte Speicherintegrationen für optimale Effizienz.

Anwendungs-Mobilität für Test, Dev und DR

Anwendungsmobilität in Kubernetes bezieht sich auf die Fähigkeit, Anwendungen dynamisch zwischen verschiedenen Umgebungen zu verschieben. Im Gegensatz zur einfachen Migration oder Portabilität gewährleistet sie, dass konsumierende Anwendungen nahtlos weiterarbeiten, selbst wenn sich zugrundeliegende Workloads bewegen.

Diese Mobilität unterstützt drei Hauptanwendungsfälle:

• Disaster Recovery: Schnelle Wiederherstellung kritischer Dienste nach Ausfällen
• Test und Entwicklung: Erstellung realistischer Testumgebungen mit Produktionsdaten
• Performance-Tests: Isolierte Leistungsprüfung ohne Beeinträchtigung der Produktion

Veeam Kasten optimiert zusätzlich die Ressourcennutzung, indem Anwendungen zu kostengünstigeren Clustern oder Cloud-Anbietern verschoben werden können. Diese Flexibilität verhindert Überbereitstellung und minimiert Ressourcenverschwendung, während gleichzeitig dynamische Skalierung für optimale Performance ermöglicht wird.

Für eine erfolgreiche clusterübergreifende Migration achtet Veeam Kasten darauf, dass die Fehlerunabhängigkeit der Quellumgebung auch im Ziel-Cluster beibehalten wird, was besonders bei Anwendungen in verschiedenen Verfügbarkeitszonen wichtig ist.

Systemanforderung

Für eine erfolgreiche Implementierung von Veeam Kasten benötigt die Lösung bestimmte Systemvoraussetzungen, die vor der Installation beachtet werden sollten. Die sorgfältige Berücksichtigung dieser Anforderungen gewährleistet einen reibungslosen Betrieb und optimale Performance.

Veeam Kasten unterstützt aktuell Kubernetes-Versionen von 1.29 bis 1.33, wobei verschiedene OpenShift-Versionen ebenfalls abgedeckt werden: OpenShift 4.16 (für K8s 1.29), 4.17 (für K8s 1.30), 4.18 (für K8s 1.31) und 4.19 (für K8s 1.32). Bemerkenswert ist, dass Kubernetes 1.29 ausschließlich unterstützt wird, wenn es als OpenShift-Cluster bereitgestellt wird.

Hinsichtlich der Ressourcenanforderungen benötigt Veeam Kasten im Grundbetrieb 1 CPU-Kern (Anforderung) bis 2 Kerne (Limit) sowie 1GB Arbeitsspeicher (Anforderung) bis 4GB (Limit). Diese Werte können je nach Anzahl der geschützten Anwendungen und Art der durchgeführten Datenmanagementoperationen variieren. Für Disaster Recovery werden zusätzlich 1 CPU-Kern und 0,3GB Speicher benötigt, während pro parallelem Job 1 weiterer CPU-Kern und 0,4GB Speicher erforderlich sind.

Die Gesamtanforderung beläuft sich somit auf 3 CPU-Kerne (Anforderung) bzw. 4 Kerne (Limit) sowie 1,8GB Arbeitsspeicher (Anforderung) bzw. 4,8GB (Limit). Außerdem werden etwa 3GB ephemerer Speicher pro gleichzeitiger Volume-Export- oder Wiederherstellungsoperation verbraucht, weshalb eine Konfiguration der Worker-Nodes mit 100GB Speicher empfohlen wird.

Bezüglich der unterstützten Plattformen läuft Veeam Kasten primär auf Linux-Systemen mit x86_86 (amd64)-Architektur, die vollständige Unterstützung einschließlich FIPS und Veeam Repository Exports bieten. Für Arm (arm64/v8) und Power (ppc64le)-Architekturen gibt es hingegen nur eingeschränkten Support.

Zu den Voraussetzungen gehören insbesondere:

• Helm 3 Paketmanager, kompatibel mit der Kubernetes-Cluster-Version
• Eine leistungsorientierte Speicherklasse (vorzugsweise SSD)
• Erfolgreicher Abschluss der Pre-Flight-Checks mit dem Primer-Tool

Für das Veeam Plug-In für Kasten werden zusätzlich Microsoft .NET Core Runtime 8.0 und Microsoft ASP.NET Core Shared Framework 8.0 benötigt, wobei beide in derselben Versionsnummer übereinstimmen müssen. Ab Version 6.5.9 unterstützt das Veeam Plug-In für Kasten keine Installation mehr auf Windows Server 2012 und 2012 R2.

Die auto-skalierende Natur von Veeam Kasten stellt sicher, dass dynamisch benötigte Ressourcen immer auf null skaliert werden, wenn keine Arbeit ausgeführt wird, was zu einer effizienten Ressourcennutzung beiträgt.