超強教程！在樹莓派上構建多節點K8S集羣！

在很長一段時間裏，我對於在樹莓派上搭建Kubernetes集羣極爲感興趣。在網絡上找到一些教程而且跟着實操，我已經可以將Kubernetes安裝在樹莓派上，並在三個Pi集羣中工做。然而，在master節點上對於RAM和CPU的要求已經超過了個人樹莓派所能提供的，所以在執行Kubernetes任務時性能並不優異。這也使得就地升級Kubernetes成爲不可能。

因此，我看到業界應用最爲普遍的Kubernetes管理平臺建立者Rancher Labs推出輕量級Kubernetes發行版K3s時，十分興奮，它專爲資源受限場景而設計，還針對ARM處理器進行了優化，這使得在樹莓派上運行Kubernetes更加可行。在本文中，我將使用K3s和樹莓派建立一個Kubernetes集羣。

前期準備

要建立本文中的Kubernetes集羣，咱們須要準備：

• 至少一個樹莓派（帶有SD卡和電源適配器）

• 以太網電纜

• 將咱們全部的樹莓派鏈接在一塊兒的交換機或路由器

我將從網絡上安裝K3s，因此須要經過路由器訪問互聯網。

集羣架構

對於這一集羣，咱們將使用3個樹莓派。第一個樹莓派我把它命名爲kmaster，並分配一個靜態IP 192.168.0.50（由於個人本地網絡是192.168.0.0/24）。第一個worker節點（也就是第二個Pi），咱們稱它爲knode1並分配IP 192.168.0.51。最後一個worker節點，咱們稱它爲knode2並分配IP 192.168.0.52。

固然若是你的網絡和我不同，可使用你可以得到網絡IP。只要在本文使用IP的任何地方替換你本身的值便可。

爲了避免必再經過IP引用每一個節點，咱們將其主機名添加到PC上的/ etc / hosts文件中。

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

安裝master節點

如今咱們已經準備好，能夠開始安裝master節點。第一步，安裝最新的Raspbian鏡像。我以前寫過一篇詳細的文章介紹爲何須要最新的鏡像，感興趣的朋友能夠在訪問連接查看：

https://carpie.net/articles/headless-pi-with-static-ip-wired-edition

接下來，開始安裝Raspbian，啓用SSH server，爲kmaster設置主機名稱並分配靜態IP 192.168.0.50。

既然Raspbian已經在master節點上安裝完畢，讓咱們啓用咱們的master Pi並經過ssh進入它：

ssh pi@kmaster

如今咱們要準備安裝K3s。在master Pi上運行：

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

命令執行完畢以後，咱們就有了一個已經設置好的單節點集羣而且正在運行中！讓咱們檢查一下。依舊是在這個Pi上，運行：

sudo kubectl get nodes

你應該看到相似如下內容：

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

提取join token

咱們想要添加一對worker節點。在這些節點上安裝K3s，咱們須要一個join token。Join token存在於master節點的文件系統上。讓咱們複製並將它保存在某個地方，稍後咱們能夠獲取它：

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

安裝worker節點

爲兩個worker節點獲取一些SD卡，並在每一個節點上安裝Raspbian。對於其中一個，將主機名設置爲knode1並分配IP 192.168.0.51。對於另外一個，將主機名設置爲knode2並分配IP 192.168.0.52。如今，讓咱們安裝K3s。

啓動你的第一個worker節點，並經過ssh進入它：

ssh pi@knode1

在這個Pi上，咱們將像以前同樣安裝K3s，但咱們將給安裝程序額外的參數，讓它瞭解咱們正在安裝一個worker節點而且要加入一個現有集羣：

curl -sfL http://get.k3s.io | K3S_URL=https://192.168.0.50:6443 \
K3S_TOKEN=join_token_we_copied_earlier sh -

使用從上個部分提取出來的join token替換join_token_we_copied_earlier。爲knode2重複這些步驟。

從咱們的PC訪問集羣

每當咱們要檢查或修改集羣時，都必須經過SSH到master節點來運行kubectl，這很煩人。所以，咱們像將kubectl放在咱們的PC上，可是首先讓咱們從master節點獲取所需的配置信息。經過SSH進入kmaster，並運行：

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

複製配置信息並返回到你的PC。爲配置建立一個目錄：

mkdir ~/.kube

保存複製的配置爲~/.kube/config。如今編輯文件並更改：

server: https://localhost:6443

改成：

server: https://kmaster:6443

爲了安全起見，請將文件的讀/寫權限限制爲你本身：

chmod 600 ~/.kube/config

如今讓咱們在咱們的PC上安裝kubectl（若是你尚未）。Kubernetes網站上有針對各類平臺執行此操做的說明。因爲我正在運行Linux Mint（一個Ubuntu衍生版本），所以我將在此處顯示Ubuntu的說明：

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

若是你還不熟悉，上述命令爲Kubernetes添加了一個Debian倉庫，獲取其GPG密鑰以確保安全，而後更新軟件包列表並安裝kubectl。如今，我將經過標準軟件更新機制得到有關kubectl更新的通知。

如今咱們能夠從咱們的PC檢查咱們的集羣，運行：

kubectl get nodes

你應該看到相似如下內容：

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

Congratulations！你如今已經有一個正在工做的3個節點的Kubernetes集羣！

使用K3s的附加 bonus

若是你運行kubectl get pods --all-namespaces，你將看到一些Traefik的額外pod。Treafik是一個反向代理和負載均衡器，咱們可使用它從單個入口點將流量引導到咱們的集羣中。Kubernetes固然也能夠安裝Traefik，但不是默認提供的。因此K3s中默認提供Traefik是一個很是棒的設計！