Longhorn v1.9.0-rc4 版本深度解析：云原生存储新特性与优化

Longhorn 是一个开源的云原生分布式块存储系统，专为 Kubernetes 环境设计。它提供了简单易用的持久化存储解决方案，支持数据保护、恢复等高级功能，同时保持了轻量级和易于部署的特点。作为 CNCF 毕业项目，Longhorn 已经成为 Kubernetes 生态中重要的存储组件之一。

核心特性解析

运行时资源清理机制

v1.9.0-rc4 版本引入了对孤立卷运行时资源的自动清理功能。当 v1 资源被移除后，系统会自动清理相关的运行时资源，避免了资源浪费问题。这一改进显著提升了系统的资源管理效率，特别是在大规模部署场景下。

UBLK 前端支持

新版本为 v2 卷添加了 UBLK（Userspace Block Device）前端支持。UBLK 是一种用户态块设备框架，相比传统内核态驱动，它具有更好的安全性和灵活性。这项特性使得 Longhorn 能够在不牺牲性能的前提下，提供更安全的存储访问方式。

离线副本重建

v1.9.0-rc4 同时支持 v1 和 v2 卷的离线副本重建功能。当节点不可用时，系统可以在其他可用节点上重建副本，而无需等待原节点恢复。这一特性大幅提高了系统的容错能力和数据可用性。

架构改进与优化

CRD 迁移与代码生成器

开发团队完成了从 v1beta1 到 v1beta2 自定义资源定义（CRD）的迁移工作，并引入了 kube_codegen.sh 工具来自动生成 K8s 存根和 CRD。这一架构层面的改进使得代码维护更加规范，同时提高了开发效率。

存储网络支持

v2 数据引擎现在支持存储网络配置，允许用户为数据平面和控制平面配置不同的网络接口。这一特性特别适合需要网络隔离的生产环境，可以提高安全性和网络性能。

运维增强功能

定期系统备份

新版本引入了定期系统备份功能，可以自动备份 Longhorn 的系统配置和元数据。这一功能为系统恢复提供了更完善的保障，特别是在升级或灾难恢复场景下。

监控指标扩展

监控系统得到了显著增强，新增了多种 Prometheus 指标：

• 副本和引擎 CR 的状态指标
• 引擎重建状态指标
• 按节点/集群统计的卷/副本数量指标 这些指标为运维人员提供了更全面的系统视图，便于性能分析和故障排查。

稳定性与可靠性改进

数据一致性保障

针对 v2 卷的数据一致性进行了多项优化：

• 改进了校验和计算流程，使其更符合 v1 卷的行为模式
• 在移除数据保护时禁用校验和计算，避免潜在冲突
• 解决了数据保护移除时可能导致副本状态错误的问题

资源管理优化

• 为单副本 v1 卷禁用了数据保护校验和计算，减少不必要的计算开销
• 移除了 v2 数据引擎实例管理器 CPU 上限限制，提高了资源利用率
• 改进了自动平衡日志，减少了对分离卷的不必要日志输出

用户界面改进

UI 方面主要优化包括：

• 支持管理孤立实例 CR
• 改进卷创建界面，根据 v1/v2 选择自动过滤支持的后端镜像
• 增强块类型磁盘移除操作的警告信息
• 修复了备份目标不可用时可能出现的界面问题

兼容性与部署优化

• 支持通过 Helm 值配置 volumeBindingMode
• 改进了升级路径验证，添加了严格的字段验证
• 解决了从 v1.8.1 升级到 v1.9.x 时可能出现的后端镜像就绪问题
• 优化了卸载流程，避免在存在 SPDK 卷时可能出现的卸载卡顿

总结

Longhorn v1.9.0-rc4 版本在功能丰富性、系统稳定性和运维便利性方面都取得了显著进步。新引入的 UBLK 支持和离线副本重建功能扩展了系统的应用场景，而架构层面的改进则为未来的功能扩展奠定了更坚实的基础。对于生产环境用户而言，增强的监控指标和定期系统备份功能将大幅提升运维效率和数据安全性。

需要注意的是，作为候选发布版本，v1.9.0-rc4 不建议直接用于生产环境。用户可以在测试环境中评估新特性，为正式版的升级做好准备。开发团队也欢迎用户反馈使用体验，共同完善这一云原生存储解决方案。