备份恢复

Longhorn 提供了备份恢复功能，要使用这个功能我们需要给卷创建一个 snapshot 快照，快照是 Kubernetes Volume 在任何指定时间点的状态。

在 Longhorn UI 的 Volume 页面中点击要创建快照的卷，进入卷的详细信息页面，点击下方的 Take Snapshot 按钮即可创建快照了，创建快照后，将在卷头之前的快照列表中可以看到它，比如这里我们会前面测试使用的 mysql 卷创建一个快照:

同样在节点的数据目录下面也可以看到创建的快照数据:

。 tree /var/lib/longhorn/replicas/pvc—ec17a7e4—7bb4—4456—9380—353db3ed4307—fbf72396//var/lib/longhorn/replicas/pvc—ec17a7e4—7bb4—4456—9380—353db3ed4307—fbf72396/├── revision.counter├── volume—head—002.img├── volume—head—002.img.meta├── volume.meta├── volume—snap—3b1f877b—24ba—44ec—808e—ab8d4b15f8dd.img├── volume—snap—3b1f877b—24ba—44ec—808e—ab8d4b15f8dd.img.meta├── volume—snap—5d403e8e—65e8—46d1—aa54—70aa3280dac4.img└── volume—snap—5d403e8e—65e8—46d1—aa54—70aa3280dac4.img.meta0 directories， 8 files

其中的 volume—snap—xxx 后面的数据和页面上的快照名称是一致的，比如页面中我们刚刚创建的快照名称为 3b1f877b—24ba—44ec—808e—ab8d4b15f8dd，其中的 img 文件是镜像文件，而 img.meta 是保持当前快照的元信息:

。 cat volume—snap—3b1f877b—24ba—44ec—808e—ab8d4b15f8dd.img.meta"Name":"volume—head—001.img"，"Parent":"volume—snap—5d403e8e—65e8—46d1—aa54—70aa3280dac4.img"，"Removed":false，"UserCreated":true，"Created":"2022—02—22T07:36:48Z"，"Labels":null

元信息里面包含父级的文件镜像，这其实表面快照是增量的快照。

此外除了手动创建快照之外，从 Longhorn UI 上还可以进行周期性快照和备份，同样在卷的详细页面可以进行配置，在 Recurring Jobs Schedule 区域点击 Add 按钮即可创建一个定时的快照。

创建任务的时候可以选择任务类型是备份或快照，任务的时间以 CRON 表达式的形式进行配置，还可以配置要保留的备份或快照数量以及标签。

为了避免当卷长时间没有新数据时，recurring jobs 可能会用相同的备份和空快照覆盖旧的备份/快照的问题，Longhorn 执行以下操作:

Recurring backup job 仅在自上次备份以来卷有新数据时才进行新备份Recurring snapshot job 仅在卷头中有新数据时才拍摄新快照

此外我们还可以通过使用 Kubernetes 的 StorageClass 来配置定时快照，可以通过 StorageClass 的 recurringJobs 参数配置定时备份和快照，recurringJobs 字段应遵循以下 JSON 格式:

apiVersion: storage.k8s.io/v1kind: StorageClassmetadata: name: longhornprovisioner: driver.longhorn.ioparameters: numberOfReplicas: "3" staleReplicaTimeout: "30" fromBackup: "" recurringJobs: ''

应为每个 recurring job 指定以下参数:

name:任务的名称，不要在一个 recurringJobs 中使用重复的名称，并且 name 的长度不能超过 8 个字符task:任务的类型，它仅支持 snapshot 或 backupcron:Cron 表达式，指定任务的执行时间retain:Longhorn 将为一项任务保留多少快照/备份，不少于 1

使用这个 StorageClass 创建的任何卷都将自动配置上这些 recurring jobs。

要备份卷就需要在 Longhorn 中配置一个备份目标，可以是一个 NFS 服务或者 S3 兼容的对象存储服务，用于存储 Longhorn 卷的备份数据，备份目标可以在 Settings/General/BackupTarget 中配置，我们这里使用 Helm Chart 安装的，最好的方式是去定制 values 文件中的 defaultSettings.backupTarget，当然也可以直接去通过 Longhorn UI 进行配置，比如这里我们先配置备份目标为 nfs 服务，Backup Target 值设置为 nfs://192.168.31.31:/var/lib/k8s/data，Backup Target Credential Secret 留空即可，然后拉到最下面点击 Save:

备份目标配置后，就可以开始备份了，同样导航到 Longhorn UI 的 Volume 页面，选择要备份的卷，点击 Create Backup，然后添加合适的标签点击 OK 即可。

备份完成后导航到 Backup 页面就可以看到对应的备份数据了:

这些备份的数据也会对应一个 backupvolumes crd 对象:

。。 kubectl get backupvolumes —n longhorn—systemNAME CREATEDAT LASTBACKUPNAME LASTBACKUPAT LASTSYNCEDATpvc—ec17a7e4—7bb4—4456—9380—353db3ed4307 2022—02—22T09:23:24Z backup—8ae4af9c49534859 2022—02—22T09:23:24Z 2022—02—22T09:41:09Z

然后我们去到 NFS 服务器上查看会在挂载目录下面创建一个 backupstore 目录，下面会保留我们备份的数据:

。 tree /var/lib/k8s/data/backupstore/var/lib/k8s/data/backupstore└── volumes └── 5e └── b6 └── pvc—ec17a7e4—7bb4—4456—9380—353db3ed4307 ├── backups │ └── backup_backup—8ae4af9c49534859.cfg ├── blocks │ ├── 02 │ │ └── 2e │ │ └── 022eefc6526cd3d8fc3a9f9a4ba253a910c61a1c430a807403f60a2f233fa210.blk ...... │ └── f7 │ └── e3 │ └── f7e3ae1f83e10da4ece5142abac1fafc0d0917370f7418874c151a66a18bfa15.blk └── volume.cfg51 directories， 25 files

同样这个时候我们也可以去快照列表选择要备份的快照:

有了备份数据后要想要恢复数据，只需要选择对应的备份数据，点击 Restore Latest Backup 恢复数据即可:

ReadWriteMany

Longhorn 可以通过 NFSv4 服务器暴露 Longhorn 卷，原生支持 RWX 工作负载，使用的 RWX 卷 会在 longhorn—system 命名空间下面创建一个 share—manager— 的 Pod，该 Pod 负责通过在 Pod 内运行的 NFSv4 服务器暴露 Longhorn 卷。

要能够使用 RWX 卷，每个客户端节点都需要安装 NFSv4 客户端，对于 Ubuntu，可以通过以下方式安装 NFSv4 客户端:

。 apt install nfs—common

对于基于 RPM 的发行版，可以通过以下方式安装 NFSv4 客户端:

。Kubernetes从12版本开始引入了存储卷快照功能，在17版本进入Beta版本，和PV，PVC两个资源对象类似，Kubernetes提供了VolumeSnapshotContent，VolumeSnapshot，VolumeSnapshotClass三个资源对象用于卷快照管理。 yum install nfs—utils

现在我们来创建一个如下所示的 PVC 对象，访问模式配置为 ReadWriteMany:

# html—vol.yamlkind: PersistentVolumeClaimapiVersion: v1metadata: name: htmlspec: accessModes: — ReadWriteMany storageClassName: longhorn resources: requests:storage: 1Gi

直接创建上面的资源对象就会动态创建一个 PV 与之绑定:

kubectl get pvc htmlNAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGEhtml Bound pvc—a03c5f7d—d4ca—43e9—aa4a—fb3b5eb5cf15 1Gi RWX longhorn 15s

然后创建一个如下所示的名为 writer 的 Deployment 资源对象，使用上面创建的 PVC 来持久化数据:

# html—writer.yamlapiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: writerspec: selector: matchLabels: app: writer template: metadata: labels: app: writer spec: containers: — name: content image: alpine:latest volumeMounts: — name: html mountPath: /html command: args: — while true， do date gt，gt， /html/index.html， sleep 5， done volumes: — name: html persistentVolumeClaim:claimName: html

部署后上面创建的 Longhorn 的卷就变成 Attached 状态了:

并且这个时候会自动启动一个 share—manager 的 Pod，通过该 Pod 内运行的 NFSv4 服务器来暴露 Longhorn 卷:

kubectl get pods —n longhorn—system —l longhorn.io/component=share—managerNAME READY STATUS RESTARTS AGEshare—manager—pvc—a03c5f7d—d4ca—43e9—aa4a—fb3b5eb5cf15 1/1 Running 0 2m16s

然后我们再创建一个如下所示的 Deployment:

# html—reader.yamlapiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: readerspec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: reader template: metadata: labels: app: reader spec: containers: — name: nginx image: nginx:stable—alpine ports: — containerPort: 80 volumeMounts: — name: html mountPath: /usr/share/nginx/html volumes: — name: html persistentVolumeClaim: claimName: htmlapiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: readerspec: selector: app: reader type: NodePort ports: — protocol: TCP port: 80targetPort: 80

上面的 reader Pods 可以引用 writer Pod 相同的 PVC，是因为上面我们创建的 PV 和 PVC 是 ReadWriteMany 访问模式，直接创建上面的资源对象，我们可以通过 NodePort 来访问应用:

现在我们尝试从一个 reader Pod 中去产生一些数据，然后再去访问应用验证数据是否正确:

这里我们就验证了在 Longhorn 中使用 ReadWriteMany 访问模式的 Volume 卷。