K3s 数据备份实践：基于 RustFS 与 Cloudflare R2 的双重保险
2026-01-08 00:00
K3s 数据备份实践：基于 RustFS 与 Cloudflare R2 的双重保险
背景
随着业务全面迁移至 K3s 集群，数据安全成为了核心课题。由于集群中部分应用（如 Bitwarden）的数据持久化在宿主机的 /opt/k3s-data/ 目录下，我需要一套简单、直观且具备异地容灾能力的方案。
目标：
- 操作简单：自动化完成。
- 可视化检查：具备 Web UI，方便随时查看备份状态和文件。
- 异地容灾：本地 S3 与云端 S3 双备份。
技术选型
在存储协议上，我对比了 POSIX 和 S3：
| 特性 | POSIX (如 NFS, SeaweedFS) | S3 (如 MinIO, RustFS, R2) |
|---|---|---|
| 优势 | 像本地目录一样挂载，低延迟 | 协议通用，易于跨网络、跨云传输 |
| 劣势 | 跨节点管理复杂，Web 视图较弱 | 需要通过 API 或工具访问 |
最终选择：S3 协议 Cloudflare R2 等厂商提供了极具性价比的对象存储，配合轻量级的本地 S3 实现，既能保证速度又能实现异地备份。
存储组件对比
MinIO：功能强大但商业协议调整后不再纯粹，且资源占用较高。
RustFS：
优：Rust 实现，内存占用极低；自带 Web 控制台。
缺：处于 Alpha 阶段，曾曝出硬编码 Token 漏洞（CVE-2025-68926）。注：已在 1.0.0-alpha.78 修复。
SeaweedFS：性能优秀，但其 Web 界面主要用于集群管理而非文件浏览。
备份实现方案
1. 部署 RustFS（本地 S3 后端）
RustFS 默认运行在 10001 用户下。我们将 API 端口（9000）和控制台端口（9001）分别暴露。
[!IMPORTANT] 安全提示：请确保升级到
1.0.0-alpha.78或更高版本，以修复已知的硬编码校验漏洞。
# 核心配置部分
spec:
template:
spec:
securityContext:
runAsUser: 10001
runAsGroup: 10001
fsGroup: 10001
nodeSelector:
kubernetes.io/hostname: ccs # 固定在有大容量硬盘的节点
containers:
- name: rustfs
image: rustfs/rustfs:1.0.0-alpha.78
env:
- name: RUSTFS_CONSOLE_ENABLE
value: "true"
ports:
- containerPort: 9000 # S3 API
- containerPort: 9001 # Console UI
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumes:
- name: data
hostPath:
path: /opt/k3s-data/rustfs
type: DirectoryOrCreate
2. CronJob 双重备份逻辑
利用 rclone rcat 配合标准输入，可以直接将 tar 压缩流实时传向远端，无需在容器内产生临时文件，极大节省了磁盘 IO。
# 核心备份逻辑 (CronJob Container Args)
args:
- |
set -e
DATE=$(date +%Y%m%d)
FILE_NAME="k3s-data-${MY_NODE_NAME}-${DATE}.tar.gz"
# 使用 rclone rcat (Remote Cat) 直接接收 tar 流
echo "正在备份至 RustFS..."
tar -cz -C /host-data --exclude='rustfs*' . | rclone rcat "mys3:${S3_BUCKET}/backups/${MY_NODE_NAME}/${FILE_NAME}"
echo "正在同步至 Cloudflare R2..."
tar -cz -C /host-data --exclude='rustfs*' . | rclone rcat "cfr2:${R2_BUCKET}/backups/${MY_NODE_NAME}/${FILE_NAME}"
# 保留最近 10 天备份
rclone delete "mys3:${S3_BUCKET}/backups/${MY_NODE_NAME}/" --min-age 10d
rclone delete "cfr2:${R2_BUCKET}/backups/${MY_NODE_NAME}/" --min-age 10d
3. 使用 Kustomize 管理多节点差异
由于每个节点都需要独立运行备份任务，使用 Kustomize 的 patches 功能可以避免编写大量重复的 YAML。
目录结构：
.
└── cronjob
├── base/ # 基础模板
└── overlays/ # 各节点差异化配置
├── aliyun-sz/
└── cc/
Overlays 示例 (aliyun-sz/kustomization.yaml)：
resources:
- ../../base
patches:
- target:
kind: CronJob
name: k3s-backup-placeholder
patch: |-
- op: replace
path: /metadata/name
value: k3s-node-backup-daily-aliyun-sz
- op: replace
path: /spec/jobTemplate/spec/template/spec/nodeSelector/kubernetes.io~1hostname
value: "aliyun-sz"
总结
通过 RustFS 解决本地快速访问和可视化需求，通过 Cloudflare R2 解决异地容灾，再配合 Kustomize 的优雅管理，这套 K3s 备份方案在灵活性和安全性之间取得了很好的平衡。