k3s安装与部署
时间:2022-10-08 05:00:00
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轻量级公司开发和维护 Kubernetes 发行版,核心机制还是和谐的 k8s 同样,但它消除了许多外部依赖和 K8s 的 alpha、beta 同时改变了部署模式和操作模式,目的是轻量化 K8s,简单来说,K3s 就是阉割版 K8s,很少消耗资源。主要用于边缘计算、物联网等场景。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512M内存就可以运行起来;
2)apiserver 、schedule 当所有组件都简化并以过程的形式在节点上运行时,将程序打包成单个二进制文件,每个程序只需占用100M内存;
3)使用基于sqlite3作为默认存储机制的轻量级存储后端。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Helm controller 和 Traefik Ingress controller;
6)所有 Kubernetes control-plane 在单个二进制文件和过程中包装组件的操作 K3s 具有复杂集群操作的自动化和管理能力,包括证书分发。
7)减少外部依赖,操作系统只需安装新的核心(centos7.6就可以了,不需要升级支持cgroup即可,k3s已包含安装包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命令机(裸机或虚拟机),k3s Agent 节点是运行k3s agent命令机。
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使用数据存储 sqlite 并内置在控制节点上
3)在这种配置中,每个 agent 在同一个节点注册 server 节点。K3s 用户可以调用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 正常运行的关键环境可以在高可用配置中运行 K3s。一个高可用 K3s 集群由以下部分组成:
1)K3s Server 节点:两个或两个以上server节点将为 Kubernetes API 提供服务并运行其他服务 control-plane 服务
2)外部数据库:外部数据存储(单节点) k3s 嵌入式设置中使用 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 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 10.43.0.1 443/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 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 10.43.0.1 443/TCP 42m
redis-master ClusterIP 10.43.41.230 6379/TCP 17m
redis-slave ClusterIP 10.43.220.9 6379/TCP 9m50s
frontend NodePort 10.43.147.104 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