Longhorn Manager Docker镜像文档

镜像概述和主要用途

Longhorn Manager 是 Longhorn（开源分布式块存储系统）的核心管理组件，负责协调 Longhorn 集群中的存储卷、副本、节点及备份等资源，确保分布式存储服务的稳定运行。其主要用途包括：

• 作为 Longhorn 控制平面的核心，管理存储卷全生命周期（创建、删除、扩容、快照等）；
• 协调数据副本的分布与一致性，实现故障自动恢复；
• 集成备份目标（如 S3、NFS），管理数据备份与恢复流程；
• 与 Kubernetes 集群深度集成，通过 CSI（Container Storage Interface）提供持久化存储服务。

核心功能和特性

1. 存储卷生命周期管理

• 支持创建、删除、扩容、克隆持久化卷（PV）；
• 提供在线/离线快照（Snapshot）功能，支持基于快照创建新卷；
• 动态调整卷的 QoS（IOPS、带宽限制）。

2. 高可用副本协调

• 自动管理数据副本分布，默认支持多副本（可配置副本数）；
• 节点故障时自动触发副本重建，确保数据冗余与一致性；
• 支持副本亲和性/反亲和性配置，优化数据分布。

3. 备份与恢复管理

• 集成备份目标（S3、NFS、Azure Blob 等），支持定时备份；
• 备份数据去重与压缩，减少存储占用；
• 支持从备份恢复卷数据，或跨集群迁移数据。

4. Kubernetes 原生集成

• 实现 CSI 接口，支持动态 PV 供应、PVC 绑定；
• 兼容 Kubernetes StatefulSet、Deployment 等资源；
• 提供 CRD（Custom Resource Definition）管理存储资源（如 Volume、Backup）。

5. 监控与运维

• 内置 Prometheus 指标暴露，监控卷性能、节点状态；
• 详细日志记录（支持 debug 级别），便于问题排查；
• 支持通过 Longhorn UI 可视化管理（需配合 longhorn-ui 组件）。

使用场景和适用范围

适用场景

• Kubernetes 有状态应用：如数据库（MySQL、PostgreSQL）、消息队列（Kafka、RabbitMQ）等需持久化存储的应用；
• 高可用存储需求：需数据冗余、故障自动恢复的场景；
• 备份与容灾：需定期备份数据、支持跨集群恢复的场景；
• 边缘计算环境：轻量级部署（单节点最小资源：CPU 1 核、内存 2GB），适配资源受限环境。

适用范围

• 集群环境：Kubernetes 集群（支持版本 1.24+）；
• 节点要求：每个节点需满足：
  • 已安装 open-iscsi initiator（用于块设备挂载）；
  • 至少 1 块空闲磁盘（支持 SSD/HDD，推荐 SSD 提升性能）；
  • 网络互通（节点间需开放端口 8500、9500 等，具体见网络要求）；
• 存储规模：支持小规模（3 节点）到大规模（数百节点）集群，单卷最大容量 100TB。

使用方法和配置说明

前置条件

1. Kubernetes 集群：已部署 Kubernetes 1.24+，集群节点网络互通；
2. 节点准备：
   • 所有节点安装 open-iscsi（如 Ubuntu: apt install open-iscsi，CentOS: yum install iscsi-initiator-utils）；
   • 节点标签：建议为存储节点添加标签（如 node-role.kubernetes.io/storage=longhorn），便于调度；
3. 网络要求：节点间开放以下端口：
   • 8500/tcp（Consul，用于组件通信）；
   • 9500/tcp（Longhorn Manager API）；
   • 20000-30000/tcp（引擎实例通信）。

部署方法

Longhorn Manager 需配合其他组件（如 longhorn-engine、longhorn-instance-manager）部署，推荐通过 Helm 或官方 YAML 部署。

方法 1：使用 Helm 部署（推荐）

# 添加 Longhorn Helm 仓库
helm repo add longhorn [***]
helm repo update

# 安装 Longhorn（含 manager、engine、ui 等组件）
helm install longhorn longhorn/longhorn \
  --namespace longhorn-system \
  --create-namespace \
  --version 1.5.1  # 指定版本（需与 K8s 版本兼容，详见官方文档）

方法 2：使用 kubectl 部署

# 部署 Longhorn 核心组件（含 manager）
kubectl apply -f [***]

核心配置参数

Longhorn Manager 配置通过环境变量或 Helm Values 定义，以下为主要参数说明：

常用操作

1. 创建存储卷（通过 Kubernetes PVC）

# pvc-example.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: longhorn-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce  # Longhorn 支持 ReadWriteOnce、ReadWriteMany（需配置）
  storageClassName: longhorn  # 需确保存在名为 longhorn 的 StorageClass
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi  # 卷大小

应用配置：kubectl apply -f pvc-example.yaml

2. 配置备份目标（通过 Longhorn UI）

1. 访问 Longhorn UI（默认通过 NodePort 暴露，端口可通过 kubectl get svc -n longhorn-system longhorn-frontend 查看）；
2. 进入「Settings」→「Backup」，配置 Backup Target（如 s3://my-backup-bucket@us-east-1/longhorn-backup）；
3. 创建 Secret 存储 S3 访问密钥（access-key 和 secret-key），并在 UI 中指定 Secret 名称。

3. 扩容存储卷

# 修改 PVC 的 storage.requests 字段
kubectl patch pvc longhorn-pvc -p '{"spec":{"resources":{"requests":{"storage":"20Gi"}}}}'

部署示例

示例 1：使用 Helm 自定义部署

# 添加仓库
helm repo add longhorn [***]
helm repo update

# 创建自定义 values.yaml
cat > values.yaml << EOF
defaultReplicaCount: 2  # 副本数设为 2（适用于小规模集群）
backupTarget: "nfs://192.168.1.100/backup/longhorn"  # NFS 备份目标
storageMinimalAvailablePercentage: 15  # 磁盘可用空间阈值 15%
ingress:
  enabled: true  # 启用 Ingress 访问 Longhorn UI
  hosts:
    - host: longhorn.example.com
      paths: ["/"]
EOF

# 安装/升级 Longhorn
helm install longhorn longhorn/longhorn \
  --namespace longhorn-system \
  --create-namespace \
  --version 1.5.1 \
  -f values.yaml

示例 2：Docker Compose 测试部署（仅用于单机测试）

注意：生产环境需部署在 Kubernetes 集群，以下为单机模拟示例。

# docker-compose.yml
version: '3'
services:
  longhorn-manager:
    image: longhorn/longhorn-manager:v1.5.1
    privileged: true  # 需特权模式访问主机设备
    network_mode: host  # 主机网络（模拟节点通信）
    environment:
      - POD_NAMESPACE=longhorn-system
      - NODE_NAME=test-node
      - DEFAULT_REPLICA_COUNT=1
      - LOG_LEVEL=debug
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
      - /dev:/dev
      - /var/lib/longhorn:/var/lib/longhorn
      - /etc/iscsi:/etc/iscsi

启动：docker-compose up -d

注意事项

1. 磁盘选择：避免使用临时磁盘（如 /tmp）存储数据，建议使用持久化磁盘（如 /dev/sdb）；
2. 网络安全：限制 Longhorn 组件端口访问（如仅允许集群内部通信）；
3. 版本兼容性：Longhorn 版本需与 Kubernetes 版本匹配（详见 官方兼容性矩阵）；
4. 备份验证：定期测试备份恢复流程，确保数据可恢复性；
5. 资源规划：每个存储卷副本占用约 1GB 内存（用于缓存），需根据副本数预留节点内存。