3. Longhorn安装与配置：在Kubernetes上安装Longhorn、存储类(StorageClass)配置、默认设置调优

3.1 安装前环境检查与依赖

在Kubernetes集群上安装Longhorn之前，必须确认以下前置条件已满足。缺失任何一项都可能导致安装失败或运行时异常。

3.2 使用Helm安装Longhorn

推荐使用Helm chart进行安装，便于版本管理和参数覆盖。以下为生产级安装命令及核心参数说明。

# 添加Longhorn Helm仓库
helm repo add longhorn https://charts.longhorn.io
helm repo update

# 创建命名空间
kubectl create namespace longhorn-system

# 安装Longhorn（带生产调优参数）
helm install longhorn longhorn/longhorn \
  --namespace longhorn-system \
  --set persistence.defaultClass=true \
  --set persistence.defaultClassReplicaCount=3 \
  --set defaultSettings.replicaSoftAntiAffinity=false \
  --set defaultSettings.storageOverProvisioningPercentage=200 \
  --set defaultSettings.storageMinimalAvailablePercentage=10 \
  --set defaultSettings.nodeDownPodDeletionPolicy=do-nothing \
  --set defaultSettings.allowRecurringJobWhileVolumeDetached=true \
  --set csi.kubeletRootDir=/var/lib/kubelet

3.3 验证安装状态

安装完成后，通过以下命令确认所有Pod处于Running状态，并检查Longhorn Manager与UI是否正常。

# 检查Pod状态
kubectl -n longhorn-system get pod

# 预期输出示例（部分）：
# NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS
# longhorn-manager-xxxxx                      1/1     Running   0
# longhorn-ui-xxxxx                           1/1     Running   0
# longhorn-csi-plugin-xxxxx                   2/2     Running   0
# instance-manager-e-xxxxx                    1/1     Running   0
# instance-manager-r-xxxxx                    1/1     Running   0

# 查看StorageClass
kubectl get sc

# 预期输出：
# NAME                 PROVISIONER             RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE
# longhorn (default)   driver.longhorn.io      Delete          Immediate

3.4 存储类(StorageClass)配置详解

Longhorn安装后自动创建名为 longhorn 的默认StorageClass。生产环境中通常需要根据工作负载类型创建多个自定义StorageClass。以下为三种典型场景的配置示例。

# 示例：高性能SSD存储类
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: longhorn-ssd
provisioner: driver.longhorn.io
allowVolumeExpansion: true
parameters:
  numberOfReplicas: "2"
  staleReplicaTimeout: "30"
  fromBackup: ""
  fsType: "ext4"
  dataLocality: "best-effort"
  diskSelector: "ssd"
  nodeSelector: "storage-role=fast"
  recurringJobSelector: '[{"name":"snap-daily","isGroup":false}]'

3.5 默认设置调优

Longhorn的默认设置偏向通用场景，生产多集群环境必须针对性能、可用性和资源消耗进行调整。以下为关键设置项及其推荐值。

3.6 通过Longhorn UI进行设置调整

除Helm参数外，Longhorn UI提供图形化设置面板。以下为通过UI调整关键参数的步骤。

1. 访问UI：kubectl -n longhorn-system port-forward svc/longhorn-frontend 8080:80，浏览器打开 http://localhost:8080
2. 进入Setting页面：左侧导航栏点击 Setting
3. 调整关键参数：

3.7 安装后验证与健康检查

完成安装与调优后，执行以下验证流程确保Longhorn集群正常工作。

# 1. 创建测试PVC
kubectl create namespace longhorn-test
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pvc
  namespace: longhorn-test
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: longhorn
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
EOF

# 2. 挂载测试Pod
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
  namespace: longhorn-test
spec:
  containers:
  - name: test
    image: busybox
    command: ["sleep", "3600"]
    volumeMounts:
    - name: data
      mountPath: /data
  volumes:
  - name: data
    persistentVolumeClaim:
      claimName: test-pvc
EOF

# 3. 验证读写
kubectl exec -n longhorn-test test-pod -- sh -c "echo 'Longhorn OK' > /data/test.txt && cat /data/test.txt"

# 4. 清理
kubectl delete ns longhorn-test