資源不夠想玩k8s？搭建單節點k3s與kubeSphere管理端
k3s
k8s是業界公認的有效管理容器化工作負載的服務平臺，對于企業級用戶來說，部署一套k8s是非常簡單的事情，但是對于我們一些個人用戶出于學習或者自己想搞事情的目的來說，搭建一套k8s的成本還是太高了一些。于是k3s橫空出世，k3s是由Rancher團隊搞出來的一套k8s替代方案，當年Rancher也是比較出色的容器編排平臺解決方案(但他的1.X版本的編排系統還是算了……)。
k3s從名字來看就知道一定是k8s的袖珍版，沒錯，根據官網[K3s - 輕量級 K3s - 輕量級 Kubernetes | Rancher文檔的介紹
- K3s 是一個輕量級的 Kubernetes 發行版，它針對邊緣計算、物聯網等場景進行了高度優化。K3s 有以下增強功能：
- 打包為單個二進制文件。
- 使用基于 sqlite3 的輕量級存儲后端作為默認存儲機制。同時支持使用 etcd3、MySQL 和 PostgreSQL 作為存儲機制。
- 封裝在簡單的啟動程序中，通過該啟動程序處理很多復雜的 TLS 和選項。
- 默認情況下是安全的，對輕量級環境有合理的默認值。
- 添加了簡單但功能強大的`batteries-included`功能，例如：本地存儲提供程序，服務負載均衡器，Helm controller 和 Traefik Ingress controller。
- 所有 Kubernetes control-plane 組件的操作都封裝在單個二進制文件和進程中，使 K3s 具有自動化和管理包括證書分發在內的復雜集群操作的能力。
- 最大程度減輕了外部依賴性，K3s 僅需要 kernel 和 cgroup 掛載。 K3s 軟件包需要的依賴項包括：
- containerd
- Flannel
- CoreDNS
- CNI
- 主機實用程序(iptables、socat 等)
- Ingress controller(Traefik)
- 嵌入式服務負載均衡器(service load balancer)
- 嵌入式網絡策略控制器(network policy controller)
與k8s最大的區別在于，系統占用小，對Arm架構的支持甚至可以支持部署在樹莓派上面，這對于邊緣計算、物聯網平臺來說是再好不過的消息，并且因為部署及啟動集群的時間非常短，對于開發及測試環境，也特別適用。
k3s架構圖
KubeSphere
KubeShpere集群首頁
kubeSphere工作負載監控
KubeSphere是用于管理k8s集群的一套可視化工具，最大的特點是安裝非常便捷，官網提供了All-in-One安裝腳本，讓開發人員能夠快速搭建一個單節點k8s集群。
KubeSphere對用戶體驗及審美有特殊癖好的開發人員來說，也是福音。對于k8s各種配置文件都有可視化界面可以進行編輯。
按照官方文檔 部署 K3s 和 KubeSphere (https://kubesphere.io/zh/docs/installing-on-linux/on-premises/install-kubesphere-and-k3s/)所述的安裝方案，目前會遇到卡死的情況，所以采用手動方式來進行安裝。
安裝單節點k3s
curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_VERSION=v1.21.4+k3s1 sh -
如以上語句安裝了v1.21.4穩定版本的k3s，安裝腳本通過環境變量控制腳本的執行參數，詳細的參數列表可以查看官方安裝文檔 Rancher Docs: Installation Options (https://rancher.com/docs/k3s/latest/en/installation/install-options/#options-for-installation-with-script)，安裝過程中因為涉及訪問github.com，整個安裝的時間視網絡情況而定，在我這里也就30秒。此過程沒有太大問題，如果遇到腳本輸出以下日志
Downloading hash https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/{your version}/sha256sum-amd64.txt
之后便退出了，可以試著訪問日志中的這個地址，很可能是github.com訪問困難造成的，只能多多嘗試。安裝完成后可以使用以下命令查看節點信息以證明安裝成功。
k3s kubectl get node
安裝KubeSphere
使用官方文檔 在 Kubernetes 上最小化安裝 KubeSphere (
k3s kubectl apply -f https://github.com/kubesphere/ks-installer/releases/download/v3.2.1/kubesphere-installer.yaml
k3s kubectl apply -f https://github.com/kubesphere/ks-installer/releases/download/v3.2.1/cluster-configuration.yaml
以上腳本部署了v3.2.1版本的KubeSphere，如果想要指定版本號，可以將腳本中的版本號對應替換。
腳本會拉取幾個鏡像，在此過程中可能又會因為眾所周知的問題導致卡死，不能說太細只能多多嘗試幾次自行解決。安裝過程可通過以下腳本查看
k3s kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l app=ks-install -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f
Error from server (BadRequest): container "installer" in pod "ks-installer-85dcfff87d-2w9f5" is waiting to start: trying and failing to pull image
例如通過以上腳本的返回信息，可得知目前正在拉取鏡像并且正在重試。
通過以上兩部分簡單的腳本，就可以實現搭建一個單節點k3s+KubeSphere的服務平臺了，對于個人開發者測試使用，或者體驗DevOps來說已足夠。
