k3s

k8s是业界公认的有效管理容器化工作负载的服务平台，对于企业级用户来说，部署一套k8s是非常简单的事情，但是对于我们一些个人用户出于学习或者自己想搞事情的目的来说，搭建一套k8s的成本还是太高了一些。于是k3s横空出世，k3s是由Rancher团队搞出来的一套k8s替代方案，当年Rancher也是比较出色的容器编排平台解决方案（但他的1.X版本的编排系统还是算了……）。

k3s从名字来看就知道一定是k8s的袖珍版，没错，根据官网[K3s - 轻量级 K3s - 轻量级 Kubernetes | Rancher文档的介绍

K3s 是一个轻量级的 Kubernetes 发行版，它针对边缘计算、物联网等场景进行了高度优化。K3s 有以下增强功能：

- 打包为单个二进制文件。

- 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。

- 封装在简单的启动程序中，通过该启动程序处理很多复杂的 TLS 和选项。

- 默认情况下是安全的，对轻量级环境有合理的默认值。

- 添加了简单但功能强大的`batteries-included`功能，例如：本地存储提供程序，服务负载均衡器，Helm controller 和 Traefik Ingress controller。

- 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群操作的能力。

- 最大程度减轻了外部依赖性，K3s 仅需要 kernel 和 cgroup 挂载。 K3s 软件包需要的依赖项包括：

- containerd

- Flannel

- CoreDNS

- CNI

- 主机实用程序（iptables、socat 等）

- Ingress controller（Traefik）

- 嵌入式服务负载均衡器（service load balancer）

- 嵌入式网络策略控制器（network policy controller）

与k8s最大的区别在于，系统占用小，对Arm架构的支持甚至可以支持部署在树莓派上面，这对于边缘计算、物联网平台来说是再好不过的消息，并且因为部署及启动集群的时间非常短，对于开发及测试环境，也特别适用。

KubeSphere

KubeSphere是用于管理k8s集群的一套可视化工具，最大的特点是安装非常便捷，官网提供了All-in-One安装脚本，让开发人员能够快速搭建一个单节点k8s集群。

KubeSphere对用户体验及审美有特殊癖好的开发人员来说，也是福音。对于k8s各种配置文件都有可视化界面可以进行编辑。

按照官方文档 部署 K3s 和 KubeSphere (https://kubesphere.io/zh/docs/installing-on-linux/on-premises/install-kubesphere-and-k3s/)所述的安装方案，目前会遇到卡死的情况，所以采用手动方式来进行安装。

安装单节点k3s

curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_VERSION=v1.21.4+k3s1 sh -

如以上语句安装了v1.21.4稳定版本的k3s，安装脚本通过环境变量控制脚本的执行参数，详细的参数列表可以查看官方安装文档 Rancher Docs: Installation Options (https://rancher.com/docs/k3s/latest/en/installation/install-options/#options-for-installation-with-script)，安装过程中因为涉及访问github.com，整个安装的时间视网络情况而定，在我这里也就30秒。此过程没有太大问题，如果遇到脚本输出以下日志

Downloading hash https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/{your version}/sha256sum-amd64.txt

之后便退出了，可以试着访问日志中的这个地址，很可能是github.com访问困难造成的，只能多多尝试。安装完成后可以使用以下命令查看节点信息以证明安装成功。

k3s kubectl get node

安装KubeSphere

使用官方文档 在 Kubernetes 上最小化安装 KubeSphere (https://kubesphere.io/zh/docs/quick-start/minimal-kubesphere-on-k8s/#部署-kubesphere)中提到的两个脚本在已搭建好的k3s集群中快速部署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

以上脚本部署了v3.2.1版本的KubeSphere，如果想要指定版本号，可以将脚本中的版本号对应替换。

脚本会拉取几个镜像，在此过程中可能又会因为众所周知的问题导致卡死，不能说太细只能多多尝试几次自行解决。安装过程可通过以下脚本查看

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

例如通过以上脚本的返回信息，可得知目前正在拉取镜像并且正在重试。

通过以上两部分简单的脚本，就可以实现搭建一个单节点k3s+KubeSphere的服务平台了，对于个人开发者测试使用，或者体验DevOps来说已足够。