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k3s部署指南（k3s部署rancher）

off999 2025-03-19 15:31 30 浏览 0 评论

轻量级的kubernetes

K3s 是轻量级的 Kubernetes。K3s 易于安装，仅需要 Kubernetes 内存的一半，所有组件都在一个小于 100 MB 的二进制文件中。

它适用于：

Edge 边缘
IoT 物联网
CI 那里
Development 发展
ARM 手臂
嵌入 K8s

其实k3s特别适用于小规模部署的toB产品，假如你有一套产品基于微服务部署,节点数量能够控制在一定规模内，然后又是基于微服务架构进行开发，需要依赖于k8s的特性进行安装、部署、资源分配和隔离；此时建议使用k3s来作为部署底座。

k3s是一个完全兼容kubernetes的发型版本。

打包为单个二进制文件。
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 Postgres。
封装在简单的启动程序中，可以处理很多复杂的 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。
添加了简单但强大的 batteries-included 功能，例如：

本地存储提供程序
service load balancer 服务负载均衡器
Helm controller Helm 控制器
Traefik ingress controller
Traefik 入口控制器

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。因此，K3s 支持自动化和管理复杂的集群操作（例如证书分发等）。
最大程度减轻了外部依赖性，K3s 仅需要现代内核和 cgroup 挂载。K3s 打包了所需的依赖，包括：

containerd
Flannel (CNI) 法兰绒（CNI）
CoreDNS
Traefik (Ingress) Traefik （入口）
Klipper-lb (Service LB) Klipper-lb（服务 LB）
嵌入式网络策略控制器
嵌入式 local-path-provisioner
主机实用程序（iptables、socat 等）

以上详细信息来自于官方文档。

命名规范

v1.28.10+k3s1： V1.28.10为k8s版本，k3s1为补丁版本

架构

server节点指的是运行k3s server进程的主机，control plane和数据存储组件由k3s管理
agent节点指的是运行k3s agent进程的主机，不具有任何数据存储或control plane组件。
server 和 agent 都封装了kublet、container runtime、和CNI.

使用嵌入式数据库的单服务器架构

下图显示了具有嵌入式SQLite数据库的单节点k3s server集群示例。

在此示例中，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操作kubernetes资源。

k3s高可用

嵌入式数据库（etcd）

三个或多个Server节点为kubernetes API提供服务并运行其他control plane服务
在Server节点上启用嵌入式etcd数据存储

依赖外部数据库

两个或多个Server节点为kubernetes API提供服务并运行其他control plane服务
依赖外部数据库（MySQL postgresql、或etcd集群）

Agent节点的固定注册地址

在HA服务配置中，每个节点都需要使用固定的注册地址向kubernetes API注册。

此时的实现方式有很多种，推荐的方式有如下几种

kube-vip

一般情况下我们会通过haproxy来提供apiserver的VIP地址，kube-vip是云原生的候选组件，支持k8s control plane VIP的实现。

Kube-Vip 最初是为 Kubernetes 控制平面提供 HA 解决方案而创建的，随着时间的推移，它已经发展为将相同的功能合并到 Kubernetes 的 LoadBalancer 类型的 Service 中了。
简单来讲，就是实现了两大功能
- Service LB
- k8s control plane VIP

VIP 地址可以是 IPv4 或 IPv6
带有 ARP（第 2 层）或 BGP（第 3 层）的控制平面
使用领导选举或 raft 控制平面
带有 kubeadm（静态 Pod）的控制平面 HA
带有 K3s/和其他（DaemonSets）的控制平面 HA
使用 ARP 领导者选举的 Service LoadBalancer（第 2 层）
通过 BGP 使用多个节点的 Service LoadBalancer
每个命名空间或全局的 Service LoadBalancer 地址池
Service LoadBalancer 地址通过 UPNP 暴露给网关

在k3s集群中，建议使用daemonset的方式部署kube-vip

在k8s集群中，建议使用静态pod的方式部署kube-vip。

haproxy

haproxy还是最早实现高可用的方式，haproxy+keepalived来实现apiserver的高可用，这里就不做过多陈述了。

nginx

这里介绍一种，我之前部署k8s高可用集群的实现方式，通过nginx的stream透明代理功能，在每个agent节点启用一个nginx，监听本机的8443端口，然后反向代理到所有server节点，这种方式适合于公有云环境，且公有云禁止使用VRRP协议，因此无法构建VIP。

基于almalinux 9.5 安装k3s

安装单master+单worker

配置如下：

IP地址	主机名	操作系统	内核版本	k3s版本
192.168.174.61/24	almanode1	AlmaLinux 9.5 (Teal Serval)	Linux 5.14.0-503.14.1.el9_5.x86_64	k3s version v1.28.10+k3s1 (a4c5612e)
192.168.174.62/24	almanode2	AlmaLinux 9.5 (Teal Serval)	Linux 5.14.0-503.14.1.el9_5.x86_64	k3s version v1.28.10+k3s1 (a4c5612e)

这里我们使用的是离线部署的方式，安装版本如上表格所示

离线包的下载地址：
https://github.com/k3s-io/k3s/releases

设你已经将同一版本的 K3s 的安装脚本(k3s-install.sh)、K3s 的二进制文件(k3s)、K3s 依赖的镜像(
k3s-airgap-images-amd64.tar)下载到了/root目录下。

我这里使用的是普通用户，almalinux，所以我存放的位置是/home/almalinux目录下。

导入镜像到containerd镜像列表

sudo mkdir -p /var/lib/rancher/k3s/agent/images/
sudo cp /home/almalinux/k3s-airgap-images-amd64.tar.gz /var/lib/rancher/k3s/agent/images/

将k3s安装脚本和二进制文件移动到对应的目录下，并给可执行权限

sudo chmod a+x /home/almalinux/k3s /home/almalinux/k3s-install.sh
sudo cp /home/almalinux/k3s /usr/bin/

安装k3s

sudo INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD=true /home/almalinux/k3s-install.sh

查看节点状态和pod

查看镜像

安装worker节点

将k3s安装脚本和二进制文件移动到对应的目录下，并给可执行权限

sudo chmod a+x /home/almalinux/k3s /home/almalinux/k3s-install.sh
sudo cp /home/almalinux/k3s /usr/local/bin/

导入镜像到containerd镜像列表

sudo mkdir -p /var/lib/rancher/k3s/agent/images/
sudo cp /home/almalinux/k3s-airgap-images-amd64.tar.gz /var/lib/rancher/k3s/agent/images/

获取token，安装k3s，加入集群

tocken存放位置：
/var/lib/rancher/k3s/server/token

sudo INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD=true K3S_URL=https://192.168.174.61:6443 K3S_TOKEN=K10396334fa9a439e12303dc47920983890a4cbadd18cb5df2993e43e4513bd9abf::server:1357626bfdcb4891ba99a0cfd86619d1 /home/almalinux/k3s-install.sh