15 Longhorn #

Longhorn 是专为 Kubernetes 设计的可靠且用户友好的轻量级分布式块存储系统。作为一个开源项目，Longhorn 最初由 Rancher Labs 开发，目前正在由 CNCF 孵化。

15.1 先决条件 #

如果您要学习本指南，事先需要做好以下准备：

至少一台装有 SLE Micro 5.5 的主机，可以是物理主机，也可以是虚拟主机
已安装一个 Kubernetes 群集，可以是 K3s 或 RKE2
Helm

15.2 手动安装 Longhorn #

15.2.1 安装 Open-iSCSI #

要部署并使用 Longhorn，需满足的一项核心要求是安装 open-iscsi 软件包并在所有 Kubernetes 节点上运行 iscsid 守护程序。之所以有此要求，是因为 Longhorn 依赖于主机上的 iscsiadm 来为 Kubernetes 提供永久卷。

我们来安装此软件包：

transactional-update pkg install open-iscsi

请务必注意，在操作完成后，该软件包只会安装到新快照中，因为 SLE Micro 是不可变的操作系统。要加载该软件包并让 iscsid 守护程序开始运行，我们必须重引导至刚刚创建的新快照。准备就绪后，发出 reboot 命令：

reboot

提示

在安装 open-iscsi 时如需更多帮助，请参见官方 Longhorn 文档。

15.2.2 安装 Longhorn #

可通过多种方式在 Kubernetes 群集上安装 Longhorn。本指南将介绍如何通过 Helm 安装，但如果您想要采用其他方法，请按照官方文档操作。

添加 Longhorn Helm 储存库：

helm repo add longhorn https://charts.longhorn.io

从储存库提取最新的 chart：
```
helm repo update
```

在 longhorn-system 名称空间中安装 Longhorn：

helm install longhorn longhorn/longhorn --namespace longhorn-system --create-namespace --version 1.6.1

确认部署是否成功：

kubectl -n longhorn-system get pods

localhost:~ # kubectl -n longhorn-system get pod
NAMESPACE         NAME                                                READY   STATUS      RESTARTS        AGE
longhorn-system   longhorn-ui-5fc9fb76db-z5dc9                        1/1     Running     0               90s
longhorn-system   longhorn-ui-5fc9fb76db-dcb65                        1/1     Running     0               90s
longhorn-system   longhorn-manager-wts2v                              1/1     Running     1 (77s ago)     90s
longhorn-system   longhorn-driver-deployer-5d4f79ddd-fxgcs            1/1     Running     0               90s
longhorn-system   instance-manager-a9bf65a7808a1acd6616bcd4c03d925b   1/1     Running     0               70s
longhorn-system   engine-image-ei-acb7590c-htqmp                      1/1     Running     0               70s
longhorn-system   csi-attacher-5c4bfdcf59-j8xww                       1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-provisioner-667796df57-l69vh                    1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-attacher-5c4bfdcf59-xgd5z                       1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-provisioner-667796df57-dqkfr                    1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-attacher-5c4bfdcf59-wckt8                       1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-resizer-694f8f5f64-7n2kq                        1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-snapshotter-959b69d4b-rp4gk                     1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-resizer-694f8f5f64-r6ljc                        1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-resizer-694f8f5f64-k7429                        1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-snapshotter-959b69d4b-5k8pg                     1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-provisioner-667796df57-n5w9s                    1/1     Running     0               50s
longhorn-system   csi-snapshotter-959b69d4b-x7b7t                     1/1     Running     0               50s
longhorn-system   longhorn-csi-plugin-bsc8c                           3/3     Running     0               50s

15.3 创建 Longhorn 卷 #

Longhorn 利用名为 StorageClass 的 Kubernetes 资源来自动为 Pod 置备 PersistentVolume 对象。可以将 StorageClass 视为管理员描述其提供的存储类或配置文件的一种方式。

我们需要创建一个采用默认选项的 StorageClass：

kubectl apply -f - <<EOF
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: longhorn-example
provisioner: driver.longhorn.io
allowVolumeExpansion: true
parameters:
  numberOfReplicas: "3"
  staleReplicaTimeout: "2880" # 48 hours in minutes
  fromBackup: ""
  fsType: "ext4"
EOF

创建 StorageClass 后，我们需要提供一个 PersistentVolumeClaim 来引用它。PersistentVolumeClaim (PVC) 是用户发出的存储请求。PVC 使用 PersistentVolume 资源。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以以读/写模式挂载声明一次，或以只读模式挂载声明多次）。

我们来创建 PersistentVolumeClaim：

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: longhorn-volv-pvc
  namespace: longhorn-system
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: longhorn-example
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
EOF

大功告成！创建 PersistentVolumeClaim 后，我们可以继续将其挂接到 Pod。部署 Pod 时，如果有可用存储，Kubernetes 会创建 Longhorn 卷并将其绑定到 Pod。

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-test
  namespace: longhorn-system
spec:
  containers:
  - name: volume-test
    image: nginx:stable-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: volv
      mountPath: /data
    ports:
    - containerPort: 80
  volumes:
  - name: volv
    persistentVolumeClaim:
      claimName: longhorn-volv-pvc
EOF

提示

Kubernetes 中的存储概念是一个复杂但又重要的主题。我们简单地提及了一些最常见的 Kubernetes 资源，不过建议您熟悉 Longhorn 提供的术语文档。

对于此示例，结果应如下所示：

localhost:~ # kubectl get storageclass
NAME                 PROVISIONER          RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
longhorn (default)   driver.longhorn.io   Delete          Immediate           true                   12m
longhorn-example     driver.longhorn.io   Delete          Immediate           true                   24s

localhost:~ # kubectl get pvc -n longhorn-system
NAME                STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS       AGE
longhorn-volv-pvc   Bound    pvc-f663a92e-ac32-49ae-b8e5-8a6cc29a7d1e   2Gi        RWO            longhorn-example   54s

localhost:~ # kubectl get pods -n longhorn-system
NAME                                                READY   STATUS    RESTARTS      AGE
csi-attacher-5c4bfdcf59-qmjtz                       1/1     Running   0             14m
csi-attacher-5c4bfdcf59-s7n65                       1/1     Running   0             14m
csi-attacher-5c4bfdcf59-w9xgs                       1/1     Running   0             14m
csi-provisioner-667796df57-fmz2d                    1/1     Running   0             14m
csi-provisioner-667796df57-p7rjr                    1/1     Running   0             14m
csi-provisioner-667796df57-w9fdq                    1/1     Running   0             14m
csi-resizer-694f8f5f64-2rb8v                        1/1     Running   0             14m
csi-resizer-694f8f5f64-z9v9x                        1/1     Running   0             14m
csi-resizer-694f8f5f64-zlncz                        1/1     Running   0             14m
csi-snapshotter-959b69d4b-5dpvj                     1/1     Running   0             14m
csi-snapshotter-959b69d4b-lwwkv                     1/1     Running   0             14m
csi-snapshotter-959b69d4b-tzhwc                     1/1     Running   0             14m
engine-image-ei-5cefaf2b-hvdv5                      1/1     Running   0             14m
instance-manager-0ee452a2e9583753e35ad00602250c5b   1/1     Running   0             14m
longhorn-csi-plugin-gd2jx                           3/3     Running   0             14m
longhorn-driver-deployer-9f4fc86-j6h2b              1/1     Running   0             15m
longhorn-manager-z4lnl                              1/1     Running   0             15m
longhorn-ui-5f4b7bbf69-bln7h                        1/1     Running   3 (14m ago)   15m
longhorn-ui-5f4b7bbf69-lh97n                        1/1     Running   3 (14m ago)   15m
volume-test                                         1/1     Running   0             26s

15.4 访问 UI #

如果您使用 kubectl 或 Helm 安装了 Longhorn，则需要设置入口控制器，使外部流量能够进入群集。默认不会启用身份验证。如果使用了 Rancher 目录应用程序，Rancher 已自动创建一个提供访问控制的入口控制器 (rancher-proxy)。

获取 Longhorn 的外部服务 IP 地址：
```
kubectl -n longhorn-system get svc
```
检索到 longhorn-frontend IP 地址后，您可以通过在浏览器中导航到该前端来开始使用 UI。

15.5 使用 Edge Image Builder 进行安装 #

SUSE Edge 使用第 9 章 “Edge Image Builder”来自定义基础 SLE Micro 操作系统映像。本节将演示如何执行自定义操作，以置备 RKE2 群集并在其上安装 Longhorn。

我们来创建定义文件：

export CONFIG_DIR=$HOME/eib
mkdir -p $CONFIG_DIR

cat << EOF > $CONFIG_DIR/iso-definition.yaml
apiVersion: 1.0
image:
  imageType: iso
  baseImage: SLE-Micro.x86_64-5.5.0-Default-SelfInstall-GM2.install.iso
  arch: x86_64
  outputImageName: eib-image.iso
kubernetes:
  version: v1.28.9+rke2r1
  helm:
    charts:
      - name: longhorn
        version: 1.6.1
        repositoryName: longhorn
        targetNamespace: longhorn-system
        createNamespace: true
        installationNamespace: kube-system
    repositories:
      - name: longhorn
        url: https://charts.longhorn.io
operatingSystem:
  packages:
    sccRegistrationCode: <reg-code>
    packageList:
      - open-iscsi
  users:
  - username: root
    encryptedPassword: \$6\$jHugJNNd3HElGsUZ\$eodjVe4te5ps44SVcWshdfWizrP.xAyd71CVEXazBJ/.v799/WRCBXxfYmunlBO2yp1hm/zb4r8EmnrrNCF.P/
EOF

注意

可以通过 helm.charts[].valuesFile 下提供的独立文件自定义任何 Helm chart 值。有关细节，请参见上游文档。

我们来构建映像：

podman run --rm --privileged -it -v $CONFIG_DIR:/eib registry.suse.com/edge/edge-image-builder:1.0.2 build --definition-file $CONFIG_DIR/iso-definition.yaml

构建映像后，可以使用它在物理主机或虚拟主机上安装操作系统。置备完成后，可以使用 root:eib 身份凭证对登录到系统。

确保 Longhorn 已成功部署：

localhost:~ # /var/lib/rancher/rke2/bin/kubectl --kubeconfig /etc/rancher/rke2/rke2.yaml -n longhorn-system get pods
NAME                                                READY   STATUS    RESTARTS        AGE
csi-attacher-5c4bfdcf59-qmjtz                       1/1     Running   0               103s
csi-attacher-5c4bfdcf59-s7n65                       1/1     Running   0               103s
csi-attacher-5c4bfdcf59-w9xgs                       1/1     Running   0               103s
csi-provisioner-667796df57-fmz2d                    1/1     Running   0               103s
csi-provisioner-667796df57-p7rjr                    1/1     Running   0               103s
csi-provisioner-667796df57-w9fdq                    1/1     Running   0               103s
csi-resizer-694f8f5f64-2rb8v                        1/1     Running   0               103s
csi-resizer-694f8f5f64-z9v9x                        1/1     Running   0               103s
csi-resizer-694f8f5f64-zlncz                        1/1     Running   0               103s
csi-snapshotter-959b69d4b-5dpvj                     1/1     Running   0               103s
csi-snapshotter-959b69d4b-lwwkv                     1/1     Running   0               103s
csi-snapshotter-959b69d4b-tzhwc                     1/1     Running   0               103s
engine-image-ei-5cefaf2b-hvdv5                      1/1     Running   0               109s
instance-manager-0ee452a2e9583753e35ad00602250c5b   1/1     Running   0               109s
longhorn-csi-plugin-gd2jx                           3/3     Running   0               103s
longhorn-driver-deployer-9f4fc86-j6h2b              1/1     Running   0               2m28s
longhorn-manager-z4lnl                              1/1     Running   0               2m28s
longhorn-ui-5f4b7bbf69-bln7h                        1/1     Running   3 (2m7s ago)    2m28s
longhorn-ui-5f4b7bbf69-lh97n                        1/1     Running   3 (2m10s ago)   2m28s

注意

此安装不适用于完全隔离的环境。对于这种情况，请参见第 21.8 节 “Longhorn 安装”。