使用 K3s 在树莓派上运行 Kubernetes 集群 | Linux 中国

使用 K3s 在树莓派上运行 Kubernetes 集群 | Linux 中国

跟随接下来的介绍,自己搭建一个三节点的 Kubernetes 集群。
-- Lee Carpenter(作者)

我对在树莓派上搭建 Kubernetes 集群已经感兴趣很长时间了,只要照着网上的教程,我可以在由三个树莓派组成的集群中搭建一套 Kubernetes 并正常运行。但在这种情况下,主节点上的内存和 CPU 资源捉襟见肘,执行 Kubernetes 任务的时候往往性能不佳,想要升级 Kubernetes 就更不可能了。

这个时候,我非常激动地发现了 K3s 这个项目。K3s 被誉为在可用于资源受限环境下的轻量级 Kubernetes,它还针对 ARM 处理器做出了优化,这让 Kubernetes 集群可以在树莓派上运行得更好。在下文中,我们将会使用 K3s 来创建一个 Kubernetes 集群。

https://www.zhihu.com/video/1227570777224048640

准备

要按照本文介绍的方式创建 Kubernetes 集群,首先需要准备:

  • 至少一个树莓派(包括 SD 卡和电源)
  • 网线
  • 将所有树莓派连接到一起的交换机或路由器

我们会通过在线安装的方式安装 K3s,因此还需要可以连接到互联网。

集群概览

在这个集群里,我们会使用三个树莓派。其中一个树莓派作为主节点,我们将它命名为 kmaster,并为其分配一个静态 IP 192.168.0.50(注:假设使用的私有网段是 192.168.0.0/24),而另外两个树莓派作为工作节点,分别命名为 knode1knode2,也分别分配 192.168.0.51192.168.0.52 两个 IP 地址。

当然,如果你实际的网络布局和上面不同,只要将文中所提及到的 IP 替换成你实际可用的 IP 就可以了。

为了不需要通过 IP 来引用某一个节点,我们将每个节点的主机名记录到 PC 的 /etc/hosts 文件当中:

echo -e "192.168.0.50\tkmaster" | sudo tee -a /etc/hosts
echo -e "192.168.0.51\tknode1" | sudo tee -a /etc/hosts
echo -e "192.168.0.52\tknode2" | sudo tee -a /etc/hosts

部署主节点

我们首先部署主节点。最开始的步骤当然是使用镜像安装最新的 Raspbian,这个步骤可以参考我的另一篇文章,在这里就不展开介绍了。在安装完成之后,启动 SSH 服务,将主机名设置为 kmaster,然后分配静态 IP 192.168.0.50

在主节点上安装 Raspbian 完成后,启动树莓派并通过 ssh 连接上去:

ssh pi@kmaster

在主节点上执行以下命令安装 K3s:

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

等到命令跑完以后,一个单节点集群就已经运行起来了。让我们检查一下,还在这个树莓派上执行:

sudo kubectl get nodes

就会看到这样的输出:

NAME     STATUS   ROLES    AGE    VERSION
kmaster  Ready    master   2m13s  v1.14.3-k3s.1

获取 连接令牌(join token)

之后我们需要部署工作节点。在工作节点上安装 K3s 的时候,会需要用到连接令牌,它放置在主节点的文件系统上。首先把连接令牌保存出来以便后续使用:

sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token

部署工作节点

通过 SD 卡在每个作为工作节点的树莓派上安装 Raspbian。在这里,我们把其中一个树莓派的主机名设置为 knode1,为其分配 IP 地址 192.168.0.51,另一个树莓派的主机名设置为 knode2,分配 IP 地址 192.168.0.52。接下来就可以安装 K3s 了。

启动主机名为 knode1 的树莓派,通过 ssh 连接上去:

ssh pi@knode1

在这个树莓派上,安装 K3s 的过程和之前差不多,但需要另外加上一些参数,表示它是一个工作节点,需要连接到一个已有的集群上:

curl -sfL http://get.k3s.io | K3S_URL=https://192.168.0.50:6443 \
K3S_TOKEN=刚才保存下来的连接令牌 sh -

K3S_TOKEN 的值需要替换成刚才保存下来的实际的连接令牌。完成之后,在主机名为 knode2 的树莓派上重复这个安装过程。

通过 PC 访问集群

现在如果我们想要查看或者更改集群,都必须 ssh 到集群的主节点才能使用 kubectl,这是比较麻烦的。因此我们会将 kubectl 放到 PC 上使用。首先,在主节点上获取一些必要的配置信息,sshkmaster 上执行:

sudo cat /etc/rancher/k3s/k3s.yaml

复制上面命令的输出,然后在你的 PC 上创建一个目录用来放置配置文件:

mkdir ~/.kube

将复制好的内容写入到 ~/.kube/config 文件中,然后编辑该文件,将

server: https://localhost:6443

改为

server: https://kmaster:6443

出于安全考虑,只对自己保留这个配置文件的读写权限:

chmod 600 ~/.kube/config

如果 PC 上还没有安装 kubectl 的话,就可以开始安装了。Kubernetes 官方网站上有各种平台安装 kubectl方法说明,我使用的是 Ubuntu 的衍生版 Linux Mint,所以我的安装方法是这样的:

sudo apt update && sudo apt install -y apt-transport-https
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt update && sudo apt install kubectl

上面几个命令的作用是添加了一个包含 Kubernetes 的 Debian 软件库,获取 GPG 密钥以确保安全,然后更新软件包列表并安装 kubectl。如果 kubectl 有更新,我们将会通过 标准软件更新机制(standard software update mechanism)收到通知。

现在在 PC 上就可以查看 Kubernetes 集群了:

kubectl get nodes

输出大概会是这样:

NAME     STATUS  ROLES   AGE   VERSION
kmaster  Ready   master  12m   v1.14.3-k3s.1
knode1   Ready   worker  103s  v1.14.3-k3s.1
knode1   Ready   worker  103s  v1.14.3-k3s.1

至此,我们已经搭建了一个三节点的 Kubernetes 集群。

K3s 的彩蛋

如果执行 kubectl get pods --all-namespaces,就会看到其它服务的一些 Pod,比如 Traefik。Traefik 在这里起到是反向代理和负载均衡器的作用,它可以让流量从单个入口进入集群后引导到集群中的各个服务。Kubernetes 支持这种机制,但 Kubernetes 本身不提供这个功能,因此 Traefik 是一个不错的选择,K3s 安装后立即可用的优点也得益于此。

在后续的文章中,我们会继续探讨 Traefik 在 Kubernetes ingress 中的应用,以及在集群中部署其它组件。敬请关注。


via: opensource.com/article/

作者:Lee Carpenter 选题:lujun9972 译者:HankChow 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

发布于 03-29

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