Longhorn入門級教程！輕鬆實現持久化存儲！

介 紹

 

在本文中你將學會如何使用k3s在Civo上運行Longhorn。如果你還沒使用過Civo，可以到官網註冊（https://www.civo.com/ ）還可以申請免費的使用額度。首先，需要一個Kubernetes集羣，然後我們將安裝Longhorn並通過一個示例來展現如何使用它。
 

 
雲原生應用程序的原理之一是它們旨在成爲無狀態的，因此可以直接水平擴展應用程序。然而，實際情況是除非你的網站或應用程序所佔內存很小，否則你一定需要在某個地方存儲這些東西。

 

業界巨頭（如Google和Amazon）常常會有適用於本公司產品的可擴展存儲解決方案的自定義系統。但是對於小型公司來說，這要怎麼辦呢？

 

業界採用最爲廣泛的Kubernetes管理平臺創建者Rancher Labs（以下簡稱Rancher）在2018年3月發佈了容器化分佈式存儲項目Longhorn（現已捐獻給CNCF），這一項目填補了以上的空缺。簡而言之，Longhorn所做的是使用Kubernetes節點的現有磁盤爲Kubernetes Pod提供穩定的存儲。
 

前期準備

 

在我們使用Longhorn之前，你需要有一個正在運行的Kubernetes集羣。你可以簡單地安裝一個k3s集羣（https://github.com/rancher/k3s/blob/master/README.md ）或者如果你正在使用Civo的Kubernetes服務，你也可以使用它。本文將使用Civo的Kubernetes服務來創建集羣。

 

我們建議使用最少的Medium實例，因爲我們將測試MySQL的狀態存儲，它可能會佔用大量RAM。
 

$ civo k8s create longhorn-test --wait
Building new Kubernetes cluster longhorn-test: \
Created Kubernetes cluster longhorn-test

 
你的集羣需要在每個節點上安裝open-iscsi，所以如果你使用的不是civo的Kubernetes服務，除了上述鏈接的說明外，你還需要在每個節點上運行以下命令：
 

sudo apt-get install open-iscsi

 
接着，你既需要下載Kubernetes配置文件並將其保存到~/.kube/config中，還需要將名爲KUBECONFIG的環境變量設置爲其文件名：
 

cd ~/longhorn-play
civo k8s config longhorn-test > civo-longhorn-test-config
export KUBECONFIG=civo-longhorn-test-config

 

安裝Longhorn

 
在現有Kubernetes集羣上安裝Longhorn僅需2步：爲Longhorn安裝controller以及擴展包，然後創建一個可用於pod的StorageClass。第一步：
 

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rancher/longhorn/master/deploy/longhorn.yaml
namespace/longhorn-system created
serviceaccount/longhorn-service-account created
...

 
創建StorageClass需要使用另一個命令，然而作爲附加步驟，你可以將新的class設置爲默認，這樣你無需每次都指定它：
 

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rancher/longhorn/master/examples/storageclass.yaml
storageclass.storage.k8s.io/longhorn created

$ kubectl get storageclass
NAME       PROVISIONER           AGE
longhorn   rancher.io/longhorn   3s

$ kubectl patch storageclass longhorn -p \
  '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'
    storageclass.storage.k8s.io/longhorn patched

$ kubectl get storageclass
NAME                 PROVISIONER           AGE
longhorn (default)   rancher.io/longhorn   72s

 

訪問Longhorn Dashboard

 

Longhorn有一個十分簡潔的Dashboard，可以在上面看到已使用的空間、可用空間、volume列表等等信息。但首先，我們需要創建身份驗證的詳細信息：
 

$ htpasswd -c ./ing-auth admin
$ kubectl create secret generic longhorn-auth \
  --from-file ing-auth --namespace=longhorn-system

 
現在，我們將創建一個Ingress對象，可以使用k3s中內置的Traefik，並將dashboard暴露到外部。創建一個名爲longhorn-ingress.yaml的文件，並將其放入其中：
 

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: longhorn-ingress
  annotations:
    ingress.kubernetes.io/auth-type: "basic"
    ingress.kubernetes.io/auth-secret: "longhorn-auth"
spec:
  rules:
  - host: longhorn-frontend.example.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: longhorn-frontend
          servicePort: 80

 
然後應用它：
 

$ kubectl apply -f longhorn-ingress.yaml -n longhorn-system
ingress.extensions/longhorn-ingress created

 
現在，你需要在/etc/hosts文件中添加一個條目，以將你的任意Kubernetes IP地址指向longhorn-frontend.example.com：
 

echo "1.2.3.4 longhorn-frontend.example.com" >> /etc/hosts

 
現在，你可以在瀏覽器上訪問http://longhorn-frontend.example.com ，使用admin和使用htpasswd時輸入的密碼進行身份驗證之後，可以看到類似下面的內容：
 

 

使用持久化存儲安裝MySQL

 

在單個容器中運行MySQL毫無意義，因爲當基礎節點（容器）死亡時，相關的業務也就無法運行，這時你會失去客戶、失去訂單。在這裏，我們要爲它配置一個新的Longhorn持久卷。

 
首先，我們需要在Kubernetes中創建幾個資源。其中每個都是yaml文件，位於一個空目錄中，或者你可以將它們全部放在一個文件中，使用---進行分隔。

 

在mysql/pv.yaml中的一個持久卷：
 

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv
  namespace: apps
  labels:
    name: mysql-data
    type: longhorn
spec:
  capacity:
    storage: 5G
  volumeMode: Filesystem
  storageClassName: longhorn
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  csi:
    driver: io.rancher.longhorn
    fsType: ext4
    volumeAttributes:
      numberOfReplicates: '2'
      staleReplicaTimeout: '20'
    volumeHandle: mysql-data

 
在mysql / pv-claim.yaml中對該卷的聲明（類似於抽象請求，以便某些人可以使用該卷）：
 

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim
  labels:
    type: longhorn
    app: example
spec:
  storageClassName: longhorn
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

 
在mysql/pod.yaml中還有一個可以運行MySQL並使用上述卷生命的Pod（請注意：我們在此處使用password作爲MySQL的root密碼，但在實際操作中你應該使用安全密碼，並在Kubernetes secret中存儲密碼而不是在YAML中，這裏我們只是爲了簡單）：
 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-mysql
  labels:
    app: example
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: example
      tier: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example
        tier: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:5.6
        name: mysql
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim

 
現在，應用文件夾或者單個文件（這取決於你之前的選擇）：
 

$ kubectl apply -f mysql.yaml
persistentvolumeclaim/mysql-pv-claim created
persistentvolume/mysql-pv created
deployment.apps/my-mysql created

# or

kubectl apply -f ./mysql/
persistentvolumeclaim/mysql-pv-claim created
persistentvolume/mysql-pv created
deployment.apps/my-mysql created

 

測試MySQL是否能夠持久化存儲

 

我們的測試十分簡單，創建一個新的數據庫，刪除容器（Kubernetes會幫我們重新創建），然後重新連接，理想的結果是依舊可以看到我們的新數據庫。

 
好，現在我們來創建一個名爲should_still_be_here的數據庫：
 

$ kubectl get pods | grep mysql
my-mysql-d59b9487b-7g644   1/1     Running   0          2m28s
$ kubectl exec -it my-mysql-d59b9487b-7g644 /bin/bash
root@my-mysql-d59b9487b-7g644:/# mysql -u root -p mysql
Enter password: 
mysql> create database should_still_be_here;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> show databases;
+----------------------+
| Database             |
+----------------------+
| information_schema   |
| #mysql50#lost+found  |
| mysql                |
| performance_schema   |
| should_still_be_here |
+----------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> exit
Bye
root@my-mysql-d59b9487b-7g644:/# exit
exit

 
現在，我們將刪除容器：
 

kubectl delete pod my-mysql-d59b9487b-7g644

 
大約一分鐘之後，我們將再次尋找新的容器名稱，連接到該容器名稱，看看我們的數據庫是否仍然存在：
 

$ kubectl get pods | grep mysql
my-mysql-d59b9487b-8zsn2   1/1     Running   0          84s
$ kubectl exec -it my-mysql-d59b9487b-8zsn2 /bin/bash
root@my-mysql-d59b9487b-8zsn2:/# mysql -u root -p mysql
Enter password: 
mysql> show databases;
+----------------------+
| Database             |
+----------------------+
| information_schema   |
| #mysql50#lost+found  |
| mysql                |
| performance_schema   |
| should_still_be_here |
+----------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> exit
Bye
root@my-mysql-d59b9487b-7g644:/# exit
exit

 
圓滿成功！我們的存儲在被殺死個各個容器中得以持久保存。