4. Longhorn 存储类（StorageClass）：自定义参数与默认设置

在 Kubernetes 中，StorageClass 是动态卷供给的核心抽象。Longhorn 通过 CSI 驱动注册了名为 longhorn 的默认 StorageClass，但生产环境往往需要根据工作负载特性（性能、容灾、成本）定制多个 StorageClass。本章深入解析 Longhorn StorageClass 的关键参数：副本数、数据局部性、磁盘选择器，以及如何设置默认 StorageClass。

4.1 Longhorn StorageClass 参数体系

Longhorn 的 StorageClass 通过 parameters 字段控制卷的行为。下表列出最常用的自定义参数：

4.2 副本数（numberOfReplicas）

副本数决定卷的数据冗余级别。每个卷的引擎将数据同步写入所有副本，副本分布在不同的节点上（默认策略）。

• 副本数=1： 无冗余，单节点故障即丢失数据。仅用于测试或临时卷。
• 副本数=2： 容忍单副本故障，但无法保证数据一致性恢复（脑裂风险）。
• 副本数=3： 生产推荐值，容忍单节点故障，支持自动重建。
• 副本数>3： 用于跨 AZ 或跨数据中心场景，增加写入延迟。

4.3 数据局部性（dataLocality）

数据局部性控制副本与使用该卷的 Pod 之间的物理位置关系，直接影响读写延迟和故障域。

4.4 磁盘选择器（diskSelector）

磁盘选择器允许基于磁盘标签（Disk Tags）过滤副本的放置目标。Longhorn 节点可以挂载多块磁盘，每块磁盘可设置多个标签（如 ssd、nvme、hdd、fast）。

配置示例：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: longhorn-ssd
provisioner: driver.longhorn.io
parameters:
  numberOfReplicas: "2"
  dataLocality: "best-effort"
  diskSelector: "ssd,fast"
  nodeSelector: "storage-role=worker"
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: Immediate

上述配置要求：

• 副本仅放置到同时包含 ssd 和 fast 标签的磁盘上。
• 节点必须具有 storage-role=worker 标签。
• 若没有满足条件的磁盘，卷创建会进入 Degraded 状态并等待资源。

4.5 默认 StorageClass 设置

Kubernetes 集群中只能有一个默认 StorageClass。Longhorn 安装后会自动将 longhorn 标记为默认。切换默认 StorageClass 的两种方式：

1. 删除旧默认： 移除原默认 StorageClass 的 storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true" 注解。
2. 设置新默认： 为目标 StorageClass 添加注解 storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"。

命令示例：

# 查看当前默认
kubectl get sc -o json | jq '.items[] | select(.metadata.annotations["storageclass.kubernetes.io/is-default-class"]=="true") | .metadata.name'

# 设置 longhorn-ssd 为默认
kubectl annotate sc longhorn-ssd storageclass.kubernetes.io/is-default-class=true --overwrite

# 移除原默认
kubectl annotate sc longhorn storageclass.kubernetes.io/is-default-class-

4.6 StorageClass 参数与卷调度流程

下图展示 Longhorn 根据 StorageClass 参数调度卷副本的完整流程：

4.7 多 StorageClass 管理策略

生产环境建议按以下维度划分 StorageClass：