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：
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
集⾓⾊ip地址安装的组件配置
server节点192.168.40.180k3s server2C2G
agent节点192.168.40.181k3s agent2C2G
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 mirrors.aliyun/docker-ce/linux/po
yum install containerd -y
systemctl start containerd && systemctl enable containerd
3）安装k3s
# 在k3s server上执⾏
curl -sfL rancher-mirrorrancher/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 rancher-mirrorrancher/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_M
IRROR=cn K3S_URL=192.168.40.180:6443 K3S_TOKEN=K10ea021e6e6ca43973ceeb1ec005ffe5bc4d4e1b5993914081cdc9480826db
# 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
[root@k3s-agent ~]# ctr images import
[root@k3s-agent ~]# ctr images import
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
nodeselector[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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