k3s安装与部署
k3s安装与部署
一、k3s介绍
1.1、什么是k3s
中文网站:http://docs.rancher.cn/docs/k3s/quick-start/_index/
k3s是经过CNCF认证的由Rancher公司开发维护的一个轻量级的 Kubernetes 发行版,内核机制还是和 k8s 一样,但是剔除了很多外部依赖以及 K8s 的 alpha、beta 特性,同时改变了部署方式和运行方式,目的是轻量化 K8s,简单来说,K3s 就是阉割版 K8s,消耗资源极少。它主要用于边缘计算、物联网等场景。K3s 具有以下特点:
1)安装简单,占用资源少,只需要512M内存就可以运行起来;
2)apiserver 、schedule 等组件全部简化,并以进程的形式运行在节点上,把程序都打包为单个二进制文件,每个程序只需要占用100M内存;
3)使用基于sqlite3
的轻量级存储后端作为默认存储机制。同时支持使用etcd3、MySQL 和PostgreSQL作为存储机制;
4)默认使用 local-path-provisioner
提供本地存储卷;
5)默认安装了Helm controller
和 Traefik Ingress controller
;
6)所有 Kubernetes control-plane 组件的操作都封装在单个二进制文件和进程中,使 K3s 具有自动化和管理包括证书分发在内的复杂集群操作的能力。
7)减少外部依赖,操作系统只需要安装较新的内核(centos7.6就可以,不需要升级内核)以及支持cgroup即可,k3s安装包已经包含了containerd、Flannel、CoreDNS,非常方便地一键式安装,不需要额外安装Docker、Flannel等组件。
1.2、边缘计算
1.3、k3s架构
1.3.1、单节点的k3s架构
1)k3s server节点是运行k3s server命令的机器(裸机或者虚拟机),而k3s Agent 节点是运行k3s agent命令的机器。
2)单点架构只有一个控制节点(在 K3s 里叫做server node,相当于 K8s 的 master node),而且K3s的数据存储使用 sqlite 并内置在了控制节点上
3)在这种配置中,每个 agent 节点都注册到同一个 server 节点。K3s 用户可以通过调用server节点上的K3s API来操作Kubernetes资源。
1.3.2、高可用的K3S架构
虽然单节点 k3s 集群可以满足各种用例,但对于 Kubernetes control-plane 的正常运行至关重要的环境,可以在高可用配置中运行 K3s。一个高可用 K3s 集群由以下几个部分组成:
1)K3s Server 节点:两个或者更多的server节点将为 Kubernetes API 提供服务并运行其他 control-plane 服务
2)外部数据库:外部数据存储(与单节点 k3s 设置中使用的嵌入式 SQLite 数据存储相反)
二、k3s部署
2.1、环境规划
集群角色 | ip地址 | 安装的组件 | 配置 |
---|---|---|---|
server节点 | 192.168.40.180 | k3s server | 2C2G |
agent节点 | 192.168.40.181 | k3s agent | 2C2G |
2.2、安装步骤
1)系统初始化
1、配置yum源
2、关掉防火墙
3、关掉selinux
4、修改内核参数
5、关掉swap交换分区
2)安装containerd
yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install containerd -y
systemctl start containerd && systemctl enable containerd
3)安装k3s
# 在k3s server上执行
curl -sfL http://rancher-mirror.cnrancher.com/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -
4)验证安装是否成功
[root@k3s-server ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k3s-server Ready control-plane,master 13m v1.21.2+k3s1
[root@k3s-server ~]# kubectl get pods -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
metrics-server-86cbb8457f-bpt5v 1/1 Running 0 13m
coredns-7448499f4d-fsvsd 1/1 Running 0 13m
local-path-provisioner-5ff76fc89d-xqlq9 1/1 Running 0 13m
helm-install-traefik-crd-k5dcn 0/1 Completed 0 13m
helm-install-traefik-lg4cs 0/1 Completed 0 13m
svclb-traefik-nnlmh 2/2 Running 0 7m59s
traefik-97b44b794-qlkwx 1/1 Running 0 8m
[root@k3s-server ~]# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.43.0.1 <none> 443/TCP 14m
5)k3s集群添加work节点
# 提取join token
[root@k3s-server ~]# cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
K10ea021e6e6ca43973ceeb1ec005ffe5bc4d4e1b5993914081cdc9480826dbaac1::server:ec6135f63a1e4f4447ea8fe42c6508b1
# 在agent上执行
[root@k3s-agent ~]# curl -sfL http://rancher-mirror.cnrancher.com/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn K3S_URL=https://192.168.40.180:6443 K3S_TOKEN=K10ea021e6e6ca43973ceeb1ec005ffe5bc4d4e1b5993914081cdc9480826dbaac1::server:ec6135f63a1e4f4447ea8fe42c6508b1 sh -
# 查看
[root@k3s-server ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k3s-server Ready control-plane,master 21m v1.21.2+k3s1
k3s-agent Ready <none> 68s v1.21.2+k3s1
三、k3s部署应用- Guestbook 留言板
1)安装redis-master
[root@k3s-server ~]# cat redis-master-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis-master
labels:
app: redis
spec:
selector:
matchLabels:
app: redis
role: master
tier: backend
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: redis
role: master
tier: backend
spec:
containers:
- name: master
image: kubeguide/redis-master
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 6379
[root@k3s-server ~]# cat redis-master-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-master
labels:
app: redis
role: master
tier: backend
spec:
ports:
- port: 6379
targetPort: 6379
selector:
app: redis
role: master
tier: backend
# 更新
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f redis-master-deployment.yaml
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f redis-master-service.yaml
注意:如果已经有离线镜像包,可用如下方法导入
[root@k3s-agent ~]# ctr images import frontend.tar.gz
[root@k3s-agent ~]# ctr images import redis-master.tar.gz
[root@k3s-agent ~]# ctr images import redis-slave.tar.gz
2)安装redis-slave
[root@k3s-server ~]# cat redis-slave-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis-slave
labels:
app: redis
spec:
selector:
matchLabels:
app: redis
role: slave
tier: backend
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: redis
role: slave
tier: backend
spec:
containers:
- name: slave
image: kubeguide/guestbook-redis-slave
imagePullPolicy: IfNotPresent
env:
- name: GET_HOSTS_FROM
value: dns
ports:
- containerPort: 6379
[root@k3s-server ~]# cat redis-slave-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-slave
labels:
app: redis
role: slave
tier: backend
spec:
ports:
- port: 6379
selector:
app: redis
role: slave
tier: backend
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f redis-slave-deployment.yaml
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f redis-slave-service.yaml
[root@k3s-server ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
redis-master-7f9c7745cf-qb8jd 1/1 Running 0 9m9s
redis-slave-66c6dd7c96-v7d48 1/1 Running 0 114s
3)创建frontend
[root@k3s-server ~]# cat frontend-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: frontend
labels:
app: guestbook
spec:
selector:
matchLabels:
app: guestbook
tier: frontend
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: guestbook
tier: frontend
spec:
containers:
- name: php-redis
image: kubeguide/guestbook-php-frontend
imagePullPolicy: IfNotPresent
env:
- name: GET_HOSTS_FROM
value: dns
ports:
- containerPort: 80
[root@k3s-server ~]# cat frontend-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend
labels:
app: guestbook
tier: frontend
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 80
targetPort: 80
nodePort: 30001
selector:
app: guestbook
tier: frontend
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f frontend-deployment.yaml
[root@k3s-server ~]# kubectl apply -f frontend-service.yaml
[root@k3s-server ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
redis-master-7f9c7745cf-qb8jd 1/1 Running 0 16m
redis-slave-66c6dd7c96-v7d48 1/1 Running 0 9m37s
frontend-cc6c958c7-jddl6 1/1 Running 0 2m56s
[root@k3s-server ~]# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.43.0.1 <none> 443/TCP 42m
redis-master ClusterIP 10.43.41.230 <none> 6379/TCP 17m
redis-slave ClusterIP 10.43.220.9 <none> 6379/TCP 9m50s
frontend NodePort 10.43.147.104 <none> 80:30001/TCP 6m23s
四、k3s卸载
# 在server节点执行如下:
[root@k3s-server ~]# /usr/local/bin/k3s-uninstall.sh
# 在agent节点执行如下:
[root@k3s-agent ~]# /usr/local/bin/k3s-agent-uninstall.sh
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个性签名:独学而无友,则孤陋而寡闻。做一个灵魂有趣的人!
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