k8s从入门到放弃之k3s轻量级

k8s从入门到放弃之k3s轻量级

K3s 是一个由 Rancher Labs 开发的轻量级 Kubernetes 发行版，专为资源受限环境（如边缘计算、物联网、嵌入式设备等）设计。它在保持与标准 Kubernetes 兼容的同时，大幅简化了安装和配置流程，并减少了资源消耗。

k3s特性

• 轻量级：二进制文件小于 40MB，内存占用低，适合小型设备或边缘节点。
• 易于安装： 单个二进制文件即可运行整个控制平面，支持一键安装脚本。
• 兼容 Kubernetes API：完全兼容原生 Kubernetes API，可以使用 kubectl 和 Helm 等工具。
• 集成组件：自带 SQLite 作为默认数据存储（也可替换为 etcd、MySQL、PostgreSQL 等）
• 适用于集群：支持多节点集群部署，适合构建边缘计算或多云架构。
• 安全机制：提供基于角色的访问控制（RBAC）、TLS 认证等安全功能。

架构预览

控制平面组件：k3s server

• 包含 kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、cloud-controller-manager。
• 默认使用 SQLite 存储集群状态（可选外部数据库）。

工作节点组件：k3s agent

• 运行 kubelet、kube-proxy、flannel（网络插件）和 containerd。

容器进行时：

• 默认使用 containerd，也支持 Docker。

k3s部署

环境规划

关闭swap分区

swapoff -a && \
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

添加阿里云仓库

yum install -y yum-utils && \
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

安装containerd软件包

yum install containerd.io-1.6.20-3.1.el9.x86_64 -y

生成containerd配置文件

containerd config default | tee /etc/containerd/config.toml

启用Containerd Cgroup用于限制容器资源使用量，如CPU、内存资源

sed -i 's#SystemdCgroup = false#SystemdCgroup = true#' /etc/containerd/config.toml

替换文件中pause镜像的下载地址

sed -i 's#sandbox_image = "registry.k8s.io/pause:3.6"#sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"#' /etc/containerd/config.toml

配置镜像加速器

 [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
      config_path = "/etc/containerd/certs.d"

创建目录

mkdir -p /etc/containerd/certs.d/docker.io

在目录下创建host.toml，在文件中定义加速器

[host."https://docker.1ms.run"]
  capabilities = ["pull","resolve","push"]
  skip_verify = true

在k3s环境中，kubelet通过 containerd.sock 文件与 containerd 进行通信，对容器进行管理，指定contaienrd套接字文件地址

cat <<EOF | tee /etc/crictl.yaml
runtime-endpoint: unix:///var/run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///var/run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false
EOF

启动containerd

systemctl enable containerd --now

在k3s server上执行

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

k3s集群添加work节点

[root@localhost ~]# cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
K109f7c6ba7bb81c93a60a6495f3388f79d79d4ee895da2522e9c6f0536ed9ba303::server:8d07388bf8c7093716978afd01347df2

在agent执行

curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL="https://192.168.0.8:6443" K3S_TOKEN=K109f7c6ba7bb81c93a60a6495f3388f79d79d4ee895da2522e9c6f0536ed9ba303::server:8d07388bf8c7093716978afd01347df2 sh -