从 0 到 1 掌握 K3s:轻量级 Kubernetes 集群的快速部署

Kubernetes（K8s）作为容器编排的标准，虽然功能强大，但对于资源受限的环境（如边缘计算、IoT 设备或开发测试环境）来说，其复杂性和资源占用可能过高。K3s 由 Rancher Labs 开发，是一个轻量级、简化版的 Kubernetes，专为低资源环境设计。本篇文章将从 0 到 1，带你快速掌握 K3s 的安装、配置及应用。

1. 为什么选择 K3s？

相比标准 Kubernetes，K3s 具有以下优势：

o 轻量级：单个二进制文件，内存占用小，适用于低资源环境。

o 内置 SQLite 支持：默认使用 SQLite 代替 etcd，简化部署。

o 集成常用组件：内置 Traefik、CoreDNS 等，减少额外配置。

o 适用于边缘计算：适配 ARM 架构，适合 Raspberry Pi、IoT 设备等。

2. 安装 K3s

2.1 在单节点上安装 K3s

在 Linux 服务器（Ubuntu/Debian/CentOS）上执行以下命令即可快速安装：

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

安装完成后，K3s 会自动启动，可以使用 kubectl 进行管理：

kubectl get nodes

2.2 在多节点集群中安装 K3s

1. 在主节点（Master）上安装 K3s：

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server --cluster-init

运行 cat
/var/lib/rancher/k3s/server/node-token 获取 token。

2. 在工作节点（Worker）上加入 K3s 集群：

curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL="https://:6443" K3S_TOKEN="" sh -

运行 kubectl get nodes 查看节点是否成功加入集群。

3. 使用 K3s 部署应用

3.1 创建一个 Nginx 部署

使用 K3s 运行 Nginx 作为示例应用：

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: nginx-deployment

spec:

replicas: 2

selector:

matchLabels:

app: nginx

template:

metadata:

labels:

app: nginx

spec:

containers:

- name: nginx

image: nginx:latest

ports:

- containerPort: 80

应用部署：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

kubectl get pods

3.2 使用 Traefik 进行 Ingress 访问

K3s 默认集成了 Traefik 作为 Ingress 控制器，可以直接使用 Ingress 资源来暴露应用：

apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

name: nginx-ingress

spec:

rules:

- host: nginx.local

http:

paths:

- path: /

pathType: Prefix

backend:

service:

name: nginx-service

port:

number: 80

执行：

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

4. K3s 高级用法

4.1 配置 K3s 使用外部数据库（MySQL）

默认情况下，K3s 使用 SQLite 存储数据。要改为使用 MySQL，可以安装时指定：

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server --datastore-endpoint="mysql://user:password@tcp(192.168.1.100:3306)/k3s"

4.2 K3s + Helm 部署应用

安装 Helm：

curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

使用 Helm 在 K3s 上部署 Prometheus：

helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts

helm repo update

helm install prometheus prometheus-community/kube-prometheus-stack

5. 总结

本篇文章介绍了 K3s 的特点、安装、基本应用部署及高级配置。如果你的应用场景是边缘计算、物联网或资源受限的服务器，K3s 是 Kubernetes 的绝佳替代方案。你是否已经开始使用 K3s？欢迎在评论区交流你的实践经验！