紅魔電競平板評測：大屏幕硬實力
前言：三年的疫情因為要上網課的原因激活了平板市場，如今網課的時代已經過去，大家的生活都恢復到了正軌，這也就意味著，真正考驗平板電腦生存的環境來了。也就是面對著這種殘酷的
備份恢復
Longhorn 提供了備份恢復功能，要使用這個功能我們需要給卷創建一個 snapshot 快照，快照是 Kubernetes Volume 在任何指定時間點的狀態。
在 Longhorn UI 的 Volume 頁面中點擊要創建快照的卷，進入卷的詳細信息頁面，點擊下方的 Take Snapshot 按鈕即可創建快照了，創建快照后，將在卷頭(Volume Head)之前的快照列表中可以看到它，比如這里我們會前面測試使用的 mysql 卷創建一個快照：
同樣在節點的數據目錄下面也可以看到創建的快照數據：
? 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.meta
0 directories, 8 files
其中的 volume-snap-xxx 后面的數據和頁面上的快照名稱是一致的，比如頁面中我們剛剛創建的快照名稱為 3b1f877b-24ba-44ec-808e-ab8d4b15f8dd，其中的 img 文件是鏡像文件，而 img.meta 是保持當前快照的元信息：
? 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}
元信息里面包含父級的文件鏡像，這其實表面快照是增量的快照。
此外除了手動創建快照之外，從 Longhorn UI 上還可以進行周期性快照和備份，同樣在卷的詳細頁面可以進行配置，在 Recurring Jobs Schedule 區域點擊 Add 按鈕即可創建一個定時的快照。
創建任務的時候可以選擇任務類型是備份(backup)或快照(snapshot)，任務的時間以 CRON 表達式的形式進行配置，還可以配置要保留的備份或快照數量以及標簽。
為了避免當卷長時間沒有新數據時，recurring jobs 可能會用相同的備份和空快照覆蓋舊的備份/快照的問題，Longhorn 執行以下操作：
Recurring backup job 僅在自上次備份以來卷有新數據時才進行新備份Recurring snapshot job 僅在卷頭(volume head)中有新數據時才拍攝新快照
此外我們還可以通過使用 Kubernetes 的 StorageClass 來配置定時快照，可以通過 StorageClass 的 recurringJobs 參數配置定時備份和快照，recurringJobs 字段應遵循以下 JSON 格式：
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: longhorn
provisioner: driver.longhorn.io
parameters:
numberOfReplicas: "3"
staleReplicaTimeout: "30"
fromBackup: ""
recurringJobs: '[
{
"name":"snap",
"task":"snapshot",
"cron":"*/1 * * * *",
"retain":1
},
{
"name":"backup",
"task":"backup",
"cron":"*/2 * * * *",
"retain":1
}
]'
應為每個 recurring job 指定以下參數：
name：任務的名稱，不要在一個 recurringJobs 中使用重復的名稱，并且 name 的長度不能超過 8 個字符task：任務的類型，它僅支持 snapshot 或 backupcron：Cron 表達式，指定任務的執行時間retain：Longhorn 將為一項任務保留多少快照/備份，不少于 1
使用這個 StorageClass 創建的任何卷都將自動配置上這些 recurring jobs。
要備份卷就需要在 Longhorn 中配置一個備份目標，可以是一個 NFS 服務或者 S3 兼容的對象存儲服務，用于存儲 Longhorn 卷的備份數據，備份目標可以在 Settings/General/BackupTarget 中配置，我們這里使用 Helm Chart 安裝的，最好的方式是去定制 values 文件中的 defaultSettings.backupTarget，當然也可以直接去通過 Longhorn UI 進行配置，比如這里我們先配置備份目標為 nfs 服務，Backup Target 值設置為 nfs://192.168.31.31:/var/lib/k8s/data(要確保目錄存在)，Backup Target Credential Secret 留空即可，然后拉到最下面點擊 Save：
備份目標配置后，就可以開始備份了，同樣導航到 Longhorn UI 的 Volume 頁面，選擇要備份的卷，點擊 Create Backup，然后添加合適的標簽點擊 OK 即可。
備份完成后導航到 Backup 頁面就可以看到對應的備份數據了：
這些備份的數據也會對應一個 backupvolumes crd 對象：
? kubectl get backupvolumes -n longhorn-system
NAME CREATEDAT LASTBACKUPNAME LASTBACKUPAT LASTSYNCEDAT
pvc-ec17a7e4-7bb4-4456-9380-353db3ed4307 2022-02-22T09:23:24Z backup-8ae4af9c49534859 2022-02-22T09:23:24Z 2022-02-22T09:41:09Z
然后我們去到 NFS 服務器上查看會在掛載目錄下面創建一個 backupstore 目錄，下面會保留我們備份的數據：
? 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.cfg
51 directories, 25 files
同樣這個時候我們也可以去快照列表選擇要備份的快照：
有了備份數據后要想要恢復數據，只需要選擇對應的備份數據，點擊 Restore Latest Backup 恢復數據即可：
ReadWriteMany
Longhorn 可以通過 NFSv4 服務器暴露 Longhorn 卷，原生支持 RWX 工作負載，使用的 RWX 卷 會在 longhorn-system 命名空間下面創建一個 share-manager- 的 Pod，該 Pod 負責通過在 Pod 內運行的 NFSv4 服務器暴露 Longhorn 卷。
要能夠使用 RWX 卷，每個客戶端節點都需要安裝 NFSv4 客戶端，對于 Ubuntu，可以通過以下方式安裝 NFSv4 客戶端：
? apt install nfs-common
對于基于 RPM 的發行版，可以通過以下方式安裝 NFSv4 客戶端：
? yum install nfs-utils
現在我們來創建一個如下所示的 PVC 對象，訪問模式配置為 ReadWriteMany：
# html-vol.yaml
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: html
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: longhorn
resources:
requests:
storage: 1Gi
直接創建上面的資源對象就會動態創建一個 PV 與之綁定：
? kubectl get pvc html
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
html Bound pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 1Gi RWX longhorn 15s
? kubectl get pv pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 1Gi RWX Delete Bound default/html longhorn 63s
然后創建一個如下所示的名為 writer 的 Deployment 資源對象，使用上面創建的 PVC 來持久化數據：
# html-writer.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: writer
spec:
selector:
matchLabels:
app: writer
template:
metadata:
labels:
app: writer
spec:
containers:
- name: content
image: alpine:latest
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /html
command: ["/bin/sh", "-c"]
args:
- while true; do
date >> /html/index.html;
sleep 5;
done
volumes:
- name: html
persistentVolumeClaim:
claimName: html
部署后上面創建的 Longhorn 的卷就變成 Attached 狀態了：
并且這個時候會自動啟動一個 share-manager 的 Pod，通過該 Pod 內運行的 NFSv4 服務器來暴露 Longhorn 卷：
? kubectl get pods -n longhorn-system -l longhorn.io/component=share-manager
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
share-manager-pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 1/1 Running 0 2m16s
? kubectl logs -f share-manager-pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 -n longhorn-system
time="2022-02-22T10:07:42Z" level=info msg="starting RLIMIT_NOFILE rlimit.Cur 1048576, rlimit.Max 1048576"
time="2022-02-22T10:07:42Z" level=info msg="ending RLIMIT_NOFILE rlimit.Cur 1048576, rlimit.Max 1048576"
time="2022-02-22T10:07:42Z" level=debug msg="volume pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 device /dev/longhorn/pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 contains filesystem of format " encrypted=false volume=pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15
I0222 10:07:42.432630 1 mount_linux.go:425] Disk "/dev/longhorn/pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15" appears to be unformatted, attempting to format as type: "ext4" with options: [-F -m0 /dev/longhorn/pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15]
I0222 10:07:42.981928 1 mount_linux.go:435] Disk successfully formatted (mkfs): ext4 - /dev/longhorn/pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15 /export/pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15
time="2022-02-22T10:07:43Z" level=info msg="starting nfs server, volume is ready for export" encrypted=false volume=pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15
time="2022-02-22T10:07:43Z" level=info msg="Running NFS server!"
time="2022-02-22T10:07:43Z" level=info msg="starting health check for volume" encrypted=false volume=pvc-a03c5f7d-d4ca-43e9-aa4a-fb3b5eb5cf15
然后我們再創建一個如下所示的 Deployment：
# html-reader.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: reader
spec:
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: html
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: reader
spec:
selector:
app: reader
type: NodePort
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
上面的 reader Pods 可以引用 writer Pod 相同的 PVC，是因為上面我們創建的 PV 和 PVC 是 ReadWriteMany 訪問模式，直接創建上面的資源對象，我們可以通過 NodePort 來訪問應用：
? kubectl get pods -l app=reader
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
reader-b54c4749d-4bjxf 1/1 Running 0 11s
reader-b54c4749d-5thwz 1/1 Running 0 4m11s
reader-b54c4749d-drcfk 1/1 Running 0 5m35s
? kubectl get svc reader
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
reader NodePort 10.101.54.19 80:31800/TCP 84s
? curl http://192.168.31.31:31800
......
Tue Feb 22 10:18:39 UTC 2022
Tue Feb 22 10:18:44 UTC 2022
Tue Feb 22 10:18:49 UTC 2022
Tue Feb 22 10:18:54 UTC 2022
Tue Feb 22 10:18:59 UTC 2022
......
現在我們嘗試從一個 reader Pod 中去產生一些數據，然后再去訪問應用驗證數據是否正確：
? kubectl exec reader-b54c4749d-4bjxf-- /bin/sh -c "echo longhorn rwx access mode >> /usr/share/nginx/html/index.html"
? curl http://192.168.31.31:31800
......
Tue Feb 22 10:23:49 UTC 2022
longhorn rwx access mode
這里我們就驗證了在 Longhorn 中使用 ReadWriteMany 訪問模式的 Volume 卷。
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