Velero代码深入分析（一） -- 基本概述
引言
在云原生的开源项目里，velero基本上是容器备份项目的标杆，社区的活跃程度也比较高，有些小企业甚至用velero来为一些非关键业务进行备份恢复。熟悉了解velero的代码逻辑，有助于理解Kubernetes世界中的备份与恢复的思路。本文将尝试对velero的代码进行深入的分析，因为篇幅原因，本文将分为多个部分，每个部分独立成篇。本文是这个系列的第一篇，将以velero v1.5.3代码为基础，会简单介绍一下velero的代码结构，模块结构，再对velero的API进行一个简单梳理。
代码结构
进入velero的代码目录，包含代码的主要有4个目录：
cmd/
internal/
pkg/
third_party/
其中，cmd/是main.go所在的目录，这里cmd/有两个main的实现，一个是velero的主体，另一个是velero-restic-restore-helper，这个velero-restic-restore-helper我们将在恢复过程中讲。
internal/实现了少数几个方法与结构，会被pkg/里面用到的逻辑调用到，而且实现也不多，其实完全可以合并入pkg/中。third_party/就是引用到的vendor的代码。因此，主要的代码都在pkg/中。
pkg/里有这些目录：
apis
archive
backup
builder
buildinfo
client
cmd
controller
discovery
features
generated
install
kuberesource
label
metrics
persistence
plugin
podexec
restic
restore
test
util
volume
下面我们对比较重要的目录做一些介绍。
apis
定义了velero的API，后面章节会把API简单介绍一下
backup
备份相关的逻辑，主要被backup controller用到
cmd
velero的客户端命令实现，以及服务端实例的实现
controller
对应每个API实现的controller，以及其它不对应API的controller
persistence
实现了velero对对象存储的操作，通过plugin对接具体的对象存储实现方（如aws）
plugin
velero实现了一个plugin的框架，定义了一个plugin的接口，并把诸如对象存储，备份恢复的action，CSI操作等用plugin的方式实现。
restic
封装了restic相关的操作
restore
恢复相关逻辑，主要被restore controller用到
对于其它的一些目录，我们将会在后面文章系列介绍各个模块或逻辑时候，会把相关用到的目录捎带的提到。
模块结构
velero的模块结构大致如下所示：
首先，velero暴露给普通用户的是一个客户端命令velero，命令封装了各种参数，可以执行安装、配置、备份、恢复等操作。服务端通过velero install来安装，将velero服务端部署成Deployment，并且会根据参数把相关的plugin的镜像一起部署在velero的deployment中。
服务端的实现可以类比成一个典型的kubebuild的operator，首先定义不同的CR，也就是API，下面是controller的实现，最下面的restic表示底层的数据拷贝层用的是restic。中间controller层需要用到一些相对比较独立的服务时，都会通过插件系统来对接到内部或者外部的插件服务。velero.io/plugins就代表内部的插件实现，其它都是外部的插件实现，由velero或者第三方厂商来实现。
API
BackupStorageLocation
备份仓库地址（BSL）。这里velero主要把S3对象存储封装进来作为备份仓库的地址，下面是一个实际的例子：
spec:
accessMode: ReadWrite
backupSyncPeriod: 3m0s
config:
insecureSkipTLSVerify: "true"
region: default
s3ForcePathStyle: "true"
s3Url: http://132.198.139.59:9010
objectStorage:
bucket: test
prefix: host-cluster
provider: aws
VolumeSnapshotLocation
卷快照地址（VSL）。velero定义了一个VolumeSnapshotter的接口，这个接口需要被第三方存储厂商实现，来提供卷快照的功能。但是这里的快照跟CSI的快照比较容易混淆，比如，Velero备份实战 - 基于Ceph的CSI快照这篇文章提到的快照实际上是参考2的CSI插件提供的快照能力，跟VSL其实没有关系。
常用的AWS插件（参考3）实现了VolumeSnapshotter，但如果不用标准的AWS S3快照服务，而是使用了CSI接口来做快照，那么其实并没有用到AWS的快照插件功能，只是用了对象存储的插件接口，因此也没有涉及到VSL。
一句话总结，如果用到了第三方存储厂商的快照功能（例如参考4），那就会用到VSL。
Backup
备份、恢复的API是velero的核心API，备份主要包含了几类参数：
Restore
恢复的API首先需要备份CR的名字，然后也包含几类参数：
Schedule
Schedule其实就是一个Cronjob的字符串加上一个备份API的Spec。
PodVolumeBackup
PodVolumeBackup主要是velero内部使用的一个API，它封装了restic备份一个Pod的一个PV的操作，然后CR的Status会得到restic的层面一个snapshotID。
PodVolumeRestore
PodVolumeRestore封装了restic恢复一个Pod的PV的操作，上面PodVolumeBackup Status的snapshotID是一个关键参数。
ResticRepository
跟上面PodVolumeBackup、PodVolumeRestore类似，ResticRepository也是一个内部使用的API，封装了restic需要的一个仓库的信息。
DeleteBackupRequest
velero把删除一个备份以及相关资源的操作封装到DeleteBackupRequest里，当一个DeleteBackupRequest CR被创建后，控制逻辑会尝试删除正在进行中的备份，对备份的资源，比如当前集群中生成的PV的Volumesnapshot等，都会一起清理掉。但是对于对象存储中备份的数据包，并不会删除，这个删除由另一个控制器在备份留存周期超时后来完成。
小结
通过上面的介绍，读者应该对velero的代码有一个非常粗浅的认识。在后续的篇章里，会展开介绍插件系统，备份、恢复流程等。
参考
1. velero release 1.5
2. velero-plugin-for-csi
3. velero-plugin-for-aws
4. velero-plugin-for-vsphere
