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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    <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

[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

[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

[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

标签: m37s07k4f3连接器

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