邊緣計算場景下的輕量級 K8s 發(fā)行版

二十八畝田123 2019-02-28

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2019 年 2 月 26 日，容器管理軟件提供商 Rancher Labs（以下簡稱 Rancher）宣布推出輕量級的 Kubernetes 發(fā)行版 K3s，這款產(chǎn)品專為在資源有限的環(huán)境中運行 Kubernetes 的研發(fā)和運維人員設計。Rancher 此次發(fā)布的 K3s，將滿足在邊緣計算環(huán)境中運行在 x86、ARM64 和 ARMv7 處理器上的小型、易于管理的 Kubernetes 集群日益增長的需求。

K3s 如何縮減 K8s 的大小

根據(jù) Rancher 的博客（https:///press/2019-02-26-press-release-rancher-labs-introduces-lightweight-distribution-kubernetes-simplify/?campaign-queries=hacker-news），為了減少運行 Kubernetes 所需內(nèi)存，Rancher K3s 開發(fā)團隊主要專注于以下四個方面的主要變化：

刪除舊的、非必須的代碼：K3s 不包括任何默認禁用的 Alpha 功能或者過時的功能，原有的 API 組件目前仍運行于標準部署當中。除此之外，Rancher 還刪除了所有非默認許可控制器，in- tree 云提供商和存儲驅(qū)動程序，但允許用戶添加任何他們需要的驅(qū)動程序。
整合正在運行的打包進程：為了節(jié)省 RAM，Rancher 將通常在 Kubernetes 管理服務器上運行的多流程合并為單個流程。Rancher 還將在工作節(jié)點上運行的 kubelet、kubeproxy 和 flannel 代理進程組合成一個進程。
使用 containerd 代替 Docker 作為運行時的容器引擎：通過用 containderd 替換 Docker，Rancher 能夠顯著減少運行時占用空間，刪除 libnetwork、swarm、Docker 存儲驅(qū)動程序和其他插件等功能。
除了 etcd 之外，引入 SQLite 作為可選的數(shù)據(jù)存儲：Rancher 在 k3s 中添加了 SQLite 作為可選的數(shù)據(jù)存儲，從而為 etcd 提供了一個輕量級的替代方案。該方案不僅占用了較少的內(nèi)存，而且大幅簡化了操作。

適合邊緣計算場景，降低運維難度

隨著 Kubernetes 的部署開始有邊緣部署的發(fā)展趨勢，企業(yè)需要運維管理的 Kubernetes 集群數(shù)量正在迅速增加。在許多最有趣的邊緣計算用例當中，組織將運行成千上萬的只有一個、兩個或者三個節(jié)點的 Kubernetes 集群，運維人員需要負責管理如此大規(guī)模的基礎(chǔ)架構(gòu)，而 K3s 正是為此而生，旨在最大限度地簡化用戶的安裝和操作體驗。K3s 主要功能包括：

生產(chǎn)級 Kubernetes：K3s 是一個符合標準的、已獲 CNCF 官方認證的 Kubernetes 發(fā)行版。
一個沒有主機依賴的二進制文件：在任何設備上安裝 Kubernetes 所需的一切都包含在這一個 40MB 的二進制文件當中，不需要像 KuberSpray、KubeADM 或者 RKE 這樣的外部安裝程序。只需要一個命令，用戶就可以配置或者升級單節(jié)點 K3s 集群。
一條命令，向集群添加節(jié)點：若想向集群添加其他節(jié)點，管理員只需在新節(jié)點上運行一條命令，指向原始服務器，通過安全 token 傳遞即可。
自動生成證書：集群啟動時，在 Kubernetes 主服務器和節(jié)點之間建立 TLS 所需的所有證書都會被自動創(chuàng)建，還會自動創(chuàng)建服務賬號的加密密鑰。

Rancher 同時發(fā)布了支持 x86_64、ARM64 和 ARMv7 架構(gòu)的 K3s，使 K3s 得以更加靈活地跨任何邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)工作。除了邊緣計算的使用場景，K3s 還非常適合那些尋求簡單方法來部署 Kubernetes 輕量級發(fā)行版的用戶。在早期技術(shù)預覽期間，許多用戶反饋說 K3s 對于 CI/CD 環(huán)境、嵌入式系統(tǒng)和本地 Kubernetes 部署特別有幫助。

K3s 的四大使用場景為：