k3d入門指南之在Docker中運行K3s的詳細教程

什麼是k3d?

k3d是一個小型程序,用於在Docker中運行K3s集群。 K3s是經過CNCF認證的輕量級Kubernetes發行和沙箱項目。它是為資源有限環境設計的,被打包為單個二進制文件,所需RAM小於512MB。 要瞭解有關K3s的更多信息,請查看我們之前的公眾號文章及B站上的視頻。

k3d借助從K3s倉庫構建的Docker鏡像在安裝瞭Docker的任何機器上的Docker容器中啟動多個K3s節點。 這樣,一臺物理(或虛擬)機(稱為Docker Host)可以運行多個K3s集群,每個集群同時有多個server和agent節點。

k3d能做什麼?

2021年1月,發佈k3dv4.0.0,包含以下功能:

  • 創建/停止/啟動/刪除/擴大/縮小K3s集群(和單個節點)
  • 通過命令行標志
  • 通過配置文件
  • 管理可與集群一起使用的容器鏡像倉庫並與之交互
  • 管理集群的Kubeconfigs
  • 將本地Docker daemon中的鏡像導入集群中運行的容器運行時中

顯然,還有更多的方法,您可以用來對使用過程中的細節進行調整。

k3d的用途是什麼?

k3d的主要應用場景是在Kubernetes上進行本地開發,因為k3d輕量、簡單的特性,在這一場景下幾乎不會遇到麻煩和資源使用問題。 開發k3d的初衷是為開發人員提供一個簡單的工具,使他們能夠在開發環境的機器上運行輕量級的Kubernetes集群,從而在類似於生產的環境中獲得快速的迭代時間(相對於在本地運行docker-compose與生產中的Kubernetes要快得多)。

隨著時間的推移,k3d還發展成為一種運維工具,用於在隔離的環境中測試某些Kubernetes(或特別是K3s)功能。 例如,使用k3d,您可以輕松地創建多節點集群,在其上部署一些應用程序,輕松停止一個節點並查看Kubernetes的反應,還能夠將您的應用重新調度到其他節點上。

此外,您可以在持續集成系統中使用k3d來快速啟動集群,在其上部署測試堆棧並運行集成測試。完成操作後,您就可以輕松地停用整個集群。無需擔心適當的清理和可能的殘留。

我們還提供瞭一個k3d-dind鏡像(類似於電影《盜夢空間》中的夢中的夢,我們在容器內的容器中放置瞭容器。)通過此操作,您可以創建一個運行k3d的docker-in-docker環境,該環境會在Docker中生成一個K3s集群。這意味著您隻有一個容器(k3d-dind)在您的Docker主機上運行,而該容器又在其中運行瞭整個K3s / Kubernetes集群。

如何使用k3d?

1、安裝k3d(如需使用也可安裝kubectl)

註意:本文介紹內容對版本有要求,請至少使用k3d v4.1.1以上版本

2、可以嘗試以下其中一個示例,或使用文檔或CLI幫助文本找到適合您自己的方式(k3d [command] –help)

“簡單”的方式

k3d cluster create

該命令將創建一個帶有兩個容器的K3s集群:一個Kubernetes控制平面節點(server)和一個位於其前面的負載均衡器(serverlb)。 它將它們都放置在專用的Docker網絡中,並在Docker主機上隨機選擇的免費端口上暴露Kubernetes API。 它還在後臺創建瞭一個名為Docker的卷,作為鏡像導入的準備。

默認情況下,如果不提供name參數,集群將被命名為k3s-default,並且容器將顯示為k3d—<#>,因此在本例中,兩個容器將顯示為 k3d- k3s-default-serverlb和k3d-k3s-default-server-0

k3d等待一切準備就緒,從集群中拉取Kubeconfig並將其與默認的Kubeconfig合並(通常位於$ HOME / .kube / config或者KUBECONFIG環境變量指向的任何路徑中)。
不用擔心,您也可以調整該行為。

使用kubectl查看您剛創建的用於顯示節點的內容:. kubectl get nodes
k3d還為您提供瞭一些命令來列出您所創建的東西:.k3d cluster | node | registry list

“簡單但精妙”的方式

k3d cluster create mycluster --api-port 127.0.0.1:6445 --servers 3 --agents 2 --volume '/home/me/mycode:/[email protected][*]' --port '8080:[email protected]'

此命令生成帶有六個容器的K3s集群:* 1個負載均衡器* 3個server(控制平面節點)* 2個agent(以前為worker節點)

通過–api-port 127.0.0.1:6445,您可以使用k3d將Kubernetes API端口(6443內部)映射到127.0.0.1 / localhost的端口6445。這意味著隨後將在Kubeconfig中包含以下連接字符串:server: https://127.0.0.1:6445以連接到此集群。
該端口將從負載均衡器映射到您的主機系統。請求將從那裡被代理到server節點,從而有效地模擬生產環境設置,在該環境中server節點也可能發生故障,並且希望故障轉移到另一個server上。

–volume /home/me/mycode:/[email protected][] 綁定將你的本地目錄/home/me/mycode掛載到所有([] agent 節點)內部的路徑/code。使用索引(0或1)替換*,以便隻把它掛載到其中一個節點。
告訴k3d應該將卷安裝到哪個節點的規范稱為“節點過濾器”,它也用於其他標志,例如端口映射的–port標志。

也就是說,–port ‘8080:[email protected]’將本地主機的端口8080映射到負載均衡器(serverlb)上的端口80,該負載均衡器可用於將HTTP ingress流量轉發到集群。 例如,可以將Web應用程序部署到集群(Deployment)中,該集群通過一個 Ingress(如myapp.k3d.localhost)在外部暴露(Service)。

然後(前提是一切都設置為將該域解析為本地主機IP),則可以將瀏覽器指向http://myapp.k3d.localhost:8080 訪問您的應用程序。 然後,流量從您的主機通過Docker橋接口流向負載均衡器。 從那裡,它被代理到集群,並通過Ingress和Service傳遞到您的應用程序Pod。

註意:你必須設置一些機制,將myapp.k3d.localhost路由到本地主機IP(127.0.0.1)。
最常見的方法是在你的/etc/hosts文件中使用127.0.0.1
myapp.k3d.localhost的條目(C:\Windows\System32\drivers\etc/hosts)。。
但是,這不允許使用通配符(.localhost),因此一段時間後可能會變得有些麻煩,因此您可能需要瞭解dnsmasq(MacOS /
UNIX)或Acrylic(Windows)之類的工具來減輕負擔。 提示:可以在某些系統(至少是Linux操作系統,包括SUSE
Linux和openSUSE)上安裝libnss-myhostname軟件包,以將
.localhost域自動解析為127.0.0.1,這意味著您不必再手動操作。例如
,如果您希望通過Ingress進行測試,則需要在其中設置域。

在此處,需要註意的事是:如果創建多個server節點,則K3s將被分配到–cluster-init標志,這意味著它將K3s的默認內部數據庫(默認為SQLite)更改為etcd。

“配置即編碼”方式

從k3d v4.0.0(發佈於2021年1月)開始,我們支持使用配置文件,來配置一切您以前通過命令行標志所做的代碼(不久之後甚至可能支持更多)。在撰寫本文時,您可以在repo中找到用於驗證配置文件的JSON模式:
https://github.com/rancher/k3d/blob/092f26a4e27eaf9d3a5bc32b249f897f448bc1ce/pkg/config/v1alpha2/schema.json

示例配置文件:

# k3d configuration file, saved as e.g. /home/me/myk3dcluster.yaml
apiVersion: k3d.io/v1alpha2  # this will change in the future as we make everything more stable
kind: Simple  # internally, we also have a Cluster config, which is not yet available externally
name: mycluster  # name that you want to give to your cluster (will still be prefixed with `k3d-`)
servers: 1  # same as `--servers 1`
agents: 2  # same as `--agents 2`
kubeAPI:  # same as `--api-port 127.0.0.1:6445`
  hostIP: "127.0.0.1"
  hostPort: "6445"
ports:
  - port: 8080:80  # same as `--port 8080:[email protected]
    nodeFilters:
      - loadbalancer
options:
  k3d:  # k3d runtime settings
    wait: true  # wait for cluster to be usable before returining; same as `--wait` (default: true)
    timeout: "60s"  # wait timeout before aborting; same as `--timeout 60s`
  k3s:  # options passed on to K3s itself
    extraServerArgs:  # additional arguments passed to the `k3s server` command
      - --tls-san=my.host.domain
    extraAgentArgs: []  # addditional arguments passed to the `k3s agent` command
  kubeconfig:
    updateDefaultKubeconfig: true  # add new cluster to your default Kubeconfig; same as `--kubeconfig-update-default` (default: true)
switchCurrentContext: true  # also set current-context to the new cluster's context; same as `--kubeconfig-switch-context` (default: true)

假設我們將其另存為/home/me/myk3dcluster.yaml,我們可以使用它來配置新集群
k3d cluster create –config /home/me/myk3dcluster.yaml

註意:您仍然可以設置額外的參數或標志,這些參數或標志將優先於(或將被合並)你在配置文件中定義的任何參數。

k3d還能做什麼?

你可以在很多場景下使用k3d,例如:

  • 與k3d托管的容器倉庫一起創建集群
  • 使用集群通過熱代碼重載進行快速開發
  • 將k3d與其他開發工具(例如Tilt或Skaffold)結合使用
  • 兩者都可以通過k3d image import利用鏡像導入的功能
  • 兩者都可以利用k3d托管的倉庫來加快開發周期
  • 在您的CI系統中使用k3d(為此我們提供瞭PoC:https://github.com/iwilltry42/k3d-demo/blob/main/.drone.yml)
  • 使用社區維護的vscode擴展程序(https://github.com/inercia/vscode-k3d)將其集成到您的
  • vscode工作流程中 用它來設置K3s的高可用性

您可以通過使用在此demo repo中準備好的腳本來自己嘗試所有這些操作:
https://github.com/iwilltry42/k3d-demo。

THORSTEN KLEIN
trivago的DevOps工程師,SUSE自由軟件工程師,也是k3d的維護者。

以上就是k3d入門指南之在Docker中運行K3s的詳細教程的詳細內容,更多關於Docker中運行K3s的資料請關註WalkonNet其它相關文章!

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