详解K3s与K8s的区别、K3s的安装配置、以及学会K3s是否等同于掌握K8s
前言
“K3s是什么？和K8s有什么关系？”
“我的服务器配置不高，能跑Kubernetes吗？”
“学会了K3s是不是就等于会K8s了？”
这些问题困扰着很多想要入门云原生的朋友。今天我们就来全面解答。
一、K8s vs K3s：先搞清楚关系
1.1 一句话总结
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ K8s vs K3s 一句话总结 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Kubernetes (K8s) = 功能完整的容器编排平台 │
│ │ 重量级，适合大规模生产环境 │
│ │ │
│ └──→ K3s = K8s的轻量发行版 │
│ 精简版，适合边缘/开发/小规模 │
│ │
│ 简单类比： │
│ ├── K8s = 完整版Windows（功能全但占资源） │
│ └── K3s = Windows精简版（够用且轻量） │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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1.2 核心区别对比
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ K8s vs K3s 核心区别 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Kubernetes (K8s) │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ │ │
│ │ 架构： │ │
│ │ ├── Control Plane (Master): apiserver, etcd, │ │
│ │ │ scheduler, controller-manager │ │
│ │ ├── Worker Nodes: kubelet, kube-proxy, containerd │ │
│ │ └── 需要独立部署多个组件 │ │
│ │ │ │
│ │ 资源需求： │ │
│ │ ├── Master: 2核CPU + 4GB内存+ │ │
│ │ ├── Worker: 2核CPU + 2GB内存+ │ │
│ │ └── 集群推荐：3台+服务器 │ │
│ │ │ │
│ │ 复杂度： │ │
│ │ ├── 安装复杂（kubeadm/kops） │ │
│ │ ├── 配置项多 │ │
│ │ └── 学习曲线陡峭 │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ K3s │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ │ │
│ │ 架构： │ │
│ │ ├── 单二进制文件：所有组件打包在一起 │ │
│ │ ├── 默认SQLite（可选etcd） │ │
│ │ └── 一条命令即可启动集群 │ │
│ │ │ │
│ │ 资源需求： │ │
│ │ ├── 最低：512MB内存 + 1核CPU │ │
│ │ ├── 推荐：1GB内存 + 2核CPU │ │
│ │ └── 单节点即可运行 │ │
│ │ │ │
│ │ 复杂度： │ │
│ │ ├── 一键安装 │ │
│ │ ├── 配置简化 │ │
│ │ └── 学习曲线平缓 │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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1.3 详细功能对比
| 功能/组件 |
K8s |
K3s |
说明 |
| API Server |
✅ |
✅ |
核心组件 |
| etcd |
✅ 外置 |
✅ 内置/SQLite |
K3s默认更轻量 |
| Scheduler |
✅ |
✅ |
调度器 |
| Controller Manager |
✅ |
✅ |
控制器管理 |
| Kubelet |
✅ |
✅ |
节点代理 |
| Kube-proxy |
✅ |
✅ |
网络代理 |
| Container Runtime |
docker/containerd |
containerd (内置) |
K3s内置 |
| Ingress Controller |
需单独安装 |
Traefik (内置) |
K3s更方便 |
| Load Balancer |
需单独安装 |
servicelb (内置) |
K3s更方便 |
| Helm |
需单独安装 |
内置 |
K3s更方便 |
| CoreDNS |
需单独安装 |
内置 |
K3s更方便 |
| Metrics Server |
需单独安装 |
内置 |
K3s更方便 |
| 存储类 |
多种 |
Local-Path (默认) |
K3s默认本地存储 |
1.4 K8s vs K3s 架构图
Kubernetes (K8s) 架构
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Kubernetes (K8s) 架构 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────────────────┐ │
│ │ Control Plane │ │
│ │ ┌───────────────────────────┐│ │
│ │ │ API Server ││ │
│ │ ├───────────────────────────┤│ │
│ │ │ etcd ││ │
│ │ ├───────────────────────────┤│ │
│ │ │ Controller Manager ││ │
│ │ ├───────────────────────────┤│ │
│ │ │ Scheduler ││ │
│ │ └───────────────────────────┘│ │
│ └─────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────┼───────────────────┐ │
│ ▼ ▼ ▼ │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ Node 1 │ │ Node 2 │ │ Node N │ │
│ │ ┌─────────┐ │ │ ┌─────────┐ │ │ ┌─────────┐ │ │
│ │ │Kubelet │ │ │ │Kubelet │ │ │ │Kubelet │ │ │
│ │ ├─────────┤ │ │ ├─────────┤ │ │ ├─────────┤ │ │
│ │ │Kube-proxy│ │ │ │Kube-proxy│ │ │ │Kube-proxy│ │ │
│ │ ├─────────┤ │ │ ├─────────┤ │ │ ├─────────┤ │ │
│ │ │ Container│ │ │ │ Container│ │ │ │ Container│ │ │
│ │ │ Runtime │ │ │ │ Runtime │ │ │ │ Runtime │ │ │
│ │ └─────────┘ │ │ └─────────┘ │ │ └─────────┘ │ │
│ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │
│ │
│ 特点： │
│ ├── 组件多，需要独立部署 │
│ ├── 至少需要3台服务器（生产环境） │
│ └── 资源消耗大 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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K3s 架构
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ K3s 架构 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ K3s Server (单节点) │ │ │
│ │ │ ┌───────────────────────────────────────────┐ │ │ │
│ │ │ │ Control Plane + etcd │ │ │ │
│ │ │ │ ┌─────────┐ ┌───────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ │
│ │ │ │ │APIServer│ │ etcd │ │ Scheduler │ │ │ │ │
│ │ │ │ └─────────┘ └───────┘ └─────────────┘ │ │ │ │
│ │ │ │ ┌───────────────────────────────────┐ │ │ │ │
│ │ │ │ │ Controller Manager │ │ │ │ │
│ │ │ │ └───────────────────────────────────┘ │ │ │ │
│ │ │ └───────────────────────────────────────────┘ │ │ │
│ │ │ ┌───────────────────────────────────────────┐ │ │ │
│ │ │ │ 内置组件 │ │ │ │
│ │ │ │ Traefik │ servicelb │ Helm │ CoreDNS │ │ │ │
│ │ │ └───────────────────────────────────────────┘ │ │ │
│ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ │ │ │
│ │ ▼ │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ K3s Agent (工作节点) │ │ │
│ │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │
│ │ │ │Kubelet │ │Kube- │ │ Containerd │ │ │ │
│ │ │ │ │ │proxy │ │ (内置) │ │ │ │
│ │ │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────────┘ │ │ │
│ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 特点： │
│ ├── 单二进制文件，约50MB │
│ ├── 一条命令启动集群 │
│ ├── 最低512MB内存即可运行 │
│ └── 默认SQLite，可用内嵌etcd │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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二、K3s移除/简化的内容
2.1 移除的组件
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ K3s移除的组件 │
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│ │
│ 以下是K3s默认不包含的组件，但可以手动添加： │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 组件 │ 说明 │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ Cloud Provider │ 云厂商集成（AWS/GCP/Azure）│ │
│ │ (部分) │ │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ Storage Drivers │ 部分存储驱动（可用其他替代）│ │
│ │ (部分) │ │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ etcd高可用 │ 默认单节点etcd │ │
│ │ (默认) │ (可选外部etcd) │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ Docker依赖 │ 使用containerd替代 │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ 某些认证插件 │ 可通过配置启用 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 💡 注意：这些组件不是不能用，而是需要额外配置 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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2.2 简化的内容
| K8s |
K3s |
| 手动部署各组件 |
一键安装 |
| 独立安装etcd集群 |
内置SQLite/单节点etcd |
| 手动配置网络插件 |
默认Flannel |
| 手动安装Ingress |
内置Traefik |
| 手动安装存储 |
默认Local-Path |
| yaml配置复杂 |
配置简化 |
三、学会K3s = 学会K8s？
3.1 答案：基本等于，但有差异
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 学会K3s = 学会K8s？ │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ ✅ 等于的部分 │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ │ │
│ │ Kubernetes核心概念： │ │
│ │ ├── Pod / Deployment / StatefulSet / DaemonSet │ │
│ │ ├── Service / Ingress / ConfigMap / Secret │ │
│ │ ├── Volume / PV / PVC │ │
│ │ ├── Namespace / Label / Annotation │ │
│ │ └── RBAC / NetworkPolicy │ │
│ │ │ │
│ │ 核心操作： │ │
│ │ ├── kubectl apply -f xxx.yaml │ │
│ │ ├── kubectl get/create/delete pods/svc/deploy │ │
│ │ ├── kubectl describe/logs/exec │ │
│ │ └── kubectl rollout/restart/scale │ │
│ │ │ │
│ │ 核心原理： │ │
│ │ ├── 控制循环机制 │ │
│ │ ├── 调度原理 │ │
│ │ ├── 网络模型 │ │
│ │ └── 存储机制 │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ ⚠️ 差异的部分 │ │
│ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│ │ │ │
│ │ 生产环境K8s额外知识： │ │
│ │ ├── etcd集群部署与运维 │ │
│ │ ├── 高可用架构设计 │ │
│ │ ├── 云厂商特定集成（如AWS EBS/GCP Cloud SQL） │ │
│ │ ├── 多集群管理（ federation） │ │
│ │ ├── 高级网络（CNI插件、Calico等） │ │
│ │ ├── 认证授权细节（OIDC、LDAP集成） │ │
│ │ └── 性能调优和监控告警 │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
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3.2 学习路径
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│ 从K3s到K8s的学习路径 │
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│ │
│ 第一阶段：K3s入门（1-2周） │
│ ├── 安装K3s │
│ ├── 部署第一个应用 │
│ ├── 学习Pod/Service/Deployment │
│ └── 完成基础操作 │
│ ↓ │
│ 第二阶段：K3s进阶（2-4周） │
│ ├── ConfigMap/Secret │
│ ├── Ingress/Traefik │
│ ├── 存储（Local-Path） │
│ ├── Helm使用 │
│ └── 日志和监控 │
│ ↓ │
│ 第三阶段：K8s迁移（1-2周） │
│ ├── 安装生产级K8s集群 │
│ ├── 配置外部etcd │
│ ├── 安装生产级网络插件 │
│ └── 迁移K3s应用到K8s │
│ ↓ │
│ 第四阶段：K8s深入（持续） │
│ ├── 高可用架构 │
│ ├── 云厂商集成 │
│ ├── 安全加固 │
│ └── 性能优化 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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四、K3s安装与配置
4.1 快速安装（单节点）
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# 方式1：一条命令安装（推荐）
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
# 方式2：指定版本安装
curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_VERSION=v1.28.4+k3s1 sh -
# 方式3：离线安装
# 下载安装包
wget https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/v1.28.4+k3s1/k3s
chmod +x k3s
sudo mv k3s /usr/local/bin/
# 启动
sudo k3s server &
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4.2 多节点集群安装
Server节点（主节点）
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# 安装Server节点
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server \
--token=<TOKEN> \
--cluster-init
# 获取Token（用于Agent节点加入）
cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
# 启动时指定Token
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server \
--token=K10a1b2c3d4e5f6g7h8i9j0k1l2m3n4o5::server:abcdef1234567890 \
--cluster-init
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Agent节点（工作节点）
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# Agent节点加入集群
curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://<SERVER_IP>:6443 \
K3S_TOKEN=<TOKEN> sh -
# 示例
curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://192.168.1.100:6443 \
K3S_TOKEN=K10a1b2c3d4e5f6g7h8i9j0k1l2m3n4o5::server:abcdef1234567890 \
sh -
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4.3 配置kubectl
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# 复制kubeconfig到本地
scp root@<SERVER_IP>:/etc/rancher/k3s/k3s.yaml ~/.kube/config
# 或在Server节点上直接使用
export KUBECONFIG=/etc/rancher/k3s/k3s.yaml
# 验证
kubectl get nodes
# 输出示例：
# NAME STATUS ROLES AGE VERSION
# k3s-server Ready control-plane,master 1d v1.28.4+k3s1
# k3s-agent-1 Ready <none> 1d v1.28.4+k3s1
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4.4 配置国内镜像源
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# 安装时指定镜像
curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="--snapshotter native" sh -
# 或创建配置文件
sudo mkdir -p /etc/rancher/k3s/
sudo cat > /etc/rancher/k3s/registries.yaml << 'EOF'
mirrors:
docker.io:
endpoint:
- "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
- "https://registry-1.docker.io"
quay.io:
endpoint:
- "https://quay.mirrors.ustc.edu.cn"
EOF
# 重启K3s
sudo systemctl restart k3s
|
五、K3s常用操作
5.1 基础命令
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# 查看节点
kubectl get nodes
kubectl get nodes -o wide
# 查看Pod（所有命名空间）
kubectl get pods -A
kubectl get pods -A -o wide
# 查看Service
kubectl get svc -A
# 查看Deployment
kubectl get deploy -A
# 查看日志
kubectl logs -n <namespace> <pod-name>
kubectl logs -f -n <namespace> <pod-name>
# 进入Pod
kubectl exec -it -n <namespace> <pod-name> -- /bin/sh
# 删除资源
kubectl delete -f <yaml-file>
kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace>
|
5.2 部署应用示例
Nginx deployment
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# nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.25
ports:
- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service
spec:
selector:
app: nginx
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
type: ClusterIP
|
1
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4
5
6
7
8
|
# 部署
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
# 查看
kubectl get pods,svc -l app=nginx
# 测试
kubectl run curl --image=curlimages/curl -it --rm -- curl nginx-service
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暴露服务（Ingress）
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# nginx-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-ingress
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: traefik
spec:
rules:
- host: nginx.example.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-service
port:
number: 80
|
1
2
|
# 部署Ingress
kubectl apply -f nginx-ingress.yaml
|
5.3 ConfigMap和Secret
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# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: nginx-config
data:
nginx.conf: |
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root /usr/share/nginx/html;
index index.html;
}
}
---
# secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: app-secret
type: Opaque
stringData:
DATABASE_URL: "postgres://user:pass@db:5432/mydb"
API_KEY: "your-secret-api-key"
|
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# 挂载到Pod
kubectl apply -f configmap.yaml
kubectl apply -f secret.yaml
# 在Pod中使用
# env:
# - name: DATABASE_URL
# valueFrom:
# secretKeyRef:
# name: app-secret
# key: DATABASE_URL
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5.4 Helm使用
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# K3s已内置Helm，查看版本
helm version
# 添加Helm仓库
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update
# 安装应用
helm install my-nginx bitnami/nginx
# 查看安装的应用
helm list -A
# 升级应用
helm upgrade my-nginx bitnami/nginx --set image.tag=1.24
# 卸载应用
helm uninstall my-nginx
|
六、K3s存储配置
6.1 默认Local-Path存储
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# K3s默认已配置Local-Path存储类
# 查看存储类
kubectl get storageclass
# 输出：
# NAME PROVISIONER AGE
# local-path driver.local.storage 1d
# 使用示例
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: my-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 1Gi
storageClassName: local-path
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pod
spec:
containers:
- name: test
image: nginx
volumeMounts:
- name: test-volume
mountPath: /data
volumes:
- name: test-volume
persistentVolumeClaim:
claimName: my-pvc
|
6.2 NFS存储（可选）
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|
# nfs-storageclass.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: nfs
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
parameters:
archiveOnDelete: "false"
onDelete: "delete"
---
# NFS PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc
spec:
storageClassName: nfs
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 10Gi
|
七、K3s常用配置
7.1 禁用不需要的功能
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|
# /etc/systemd/system/k3s.service.env
K3S_KUBECONFIG_MODE="644"
K3S_TOKEN="your-secure-token"
K3S_DISABLE:
- traefik # 禁用Traefik Ingress
- servicelb # 禁用Service LB
- metrics-server # 禁用Metrics
# 重启生效
sudo systemctl restart k3s
|
7.2 启用容器运行时
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|
# 查看containerd配置
sudo cat /var/lib/rancher/k3s/agent/etc/containerd/config.toml
# 重载配置
sudo k3s-save
sudo systemctl restart k3s-agent
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7.3 私有仓库认证
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# 创建secret
kubectl create secret docker-registry my-registry \
--docker-server=https://registry.example.com \
--docker-username=admin \
--docker-password=password \
--docker-email=user@example.com
# 在Pod中使用
# imagePullSecrets:
# - name: my-registry
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八、K3s vs K8s选型指南
8.1 选K3s的场景
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 推荐使用K3s的场景 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ✅ 开发/测试环境 │
│ └── 配置简单，快速启动 │
│ │
│ ✅ 学习Kubernetes │
│ └── 门槛低，容易上手 │
│ │
│ ✅ 边缘计算/IoT │
│ └── 资源占用低，适合树莓派/边缘设备 │
│ │
│ ✅ 小规模部署（< 10节点） │
│ └── 单节点即可运行 │
│ │
│ ✅ CI/CD环境 │
│ └── 快速创建/销毁集群 │
│ │
│ ✅ 资源受限环境 │
│ └── 最低512MB内存即可 │
│ │
│ ✅ 地理位置分散的节点 │
│ └── 减少运维复杂度 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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8.2 选K8s的场景
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 推荐使用K8s的场景 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ✅ 生产环境（大规模） │
│ └── 高可用、多节点、需要SLA保障 │
│ │
│ ✅ 企业级应用 │
│ └── 需要多团队协作、复杂权限管理 │
│ │
│ ✅ 云厂商深度集成 │
│ └── AWS EKS / GCP GKE / Azure AKS │
│ │
│ ✅ 高级网络需求 │
│ └── Calico网络策略、负载均衡器集成 │
│ │
│ ✅ 大规模存储需求 │
│ └── 云存储（EBS/GCP PD/Azure Disk） │
│ │
│ ✅ 需要最新特性 │
│ └── K8s最新版本的所有功能 │
│ │
│ ✅ 严格安全合规 │
│ └── 高级安全策略、审计日志 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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8.3 选型决策树
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Kubernetes选型决策树 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 开始 │
│ │ │
│ ▼ │
│ 是生产环境？ │
│ / \ │
│ 是 否 │
│ \ / │
│ ▼ ▼ │
│ ┌─────────┐ 预算有限？ │
│ │ K8s │ / \ │
│ │ 生产级 │ 是 否 │
│ └─────────┘ \ / │
│ ▼ ▼ │
│ ┌──────┐ ┌──────┐ │
│ │ K3s │ │ K8s │ │
│ │(轻量) │ │(完整) │ │
│ └──────┘ └──────┘ │
│ │ │ │
│ ▼ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 单节点K3s可满足 │ │
│ │ 学习/开发/测试 │ │
│ └─────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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九、K3s常用场景示例
9.1 部署博客系统（WordPress）
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|
# wordpress.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: wordpress-pvc
spec:
storageClassName: local-path
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 2Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: wordpress
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: wordpress
template:
metadata:
labels:
app: wordpress
spec:
containers:
- name: wordpress
image: wordpress:6-php8.2-apache
ports:
- containerPort: 80
env:
- name: WORDPRESS_DB_HOST
value: mysql
- name: WORDPRESS_DB_USER
value: wordpress
- name: WORDPRESS_DB_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-password
- name: WORDPRESS_DB_NAME
value: wordpress
volumeMounts:
- name: wordpress-persistent-storage
mountPath: /var/www/html
volumes:
- name: wordpress-persistent-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: wordpress-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: wordpress-service
spec:
selector:
app: wordpress
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
type: ClusterIP
|
9.2 部署Python应用
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|
# Dockerfile
FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt --no-cache-dir
COPY . .
EXPOSE 8000
CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]
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|
# python-app.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: python-api
labels:
app: python-api
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: python-api
template:
metadata:
labels:
app: python-api
spec:
containers:
- name: python-api
image: myregistry/python-api:v1.0.0
ports:
- containerPort: 8000
resources:
requests:
memory: "128Mi"
cpu: "100m"
limits:
memory: "256Mi"
cpu: "500m"
livenessProbe:
httpGet:
path: /health
port: 8000
initialDelaySeconds: 10
periodSeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: /ready
port: 8000
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 3
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: python-api-service
spec:
selector:
app: python-api
ports:
- port: 80
targetPort: 8000
type: ClusterIP
|
9.3 部署MySQL数据库
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|
# mysql.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: mysql-pvc
spec:
storageClassName: local-path
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysql-secret
type: Opaque
stringData:
mysql-root-password: r00tP@ssw0rd
mysql-password: us3rP@ssw0rd
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql
spec:
selector:
matchLabels:
app: mysql
strategy:
type: Recreate
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql:8.0
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-root-password
- name: MYSQL_DATABASE
value: myapp
- name: MYSQL_USER
value: appuser
- name: MYSQL_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-password
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
volumeMounts:
- name: mysql-persistent-storage
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-persistent-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: mysql-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql
spec:
selector:
app: mysql
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
clusterIP: None # 无头服务，用于有状态应用
|
十、K3s进阶主题
10.1 集群升级
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# 查看可用版本
curl -s https://api.github.com/repos/k3s-io/k3s/releases | grep tag_name
# 升级K3s
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server \
--snapshotter native \
INSTALL_K3S_VERSION=v1.29.0+k3s1
# Agent节点升级
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - agent \
INSTALL_K3S_VERSION=v1.29.0+k3s1 \
K3S_URL=https://<SERVER>:6443 \
K3S_TOKEN=<TOKEN>
|
10.2 备份与恢复
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# 备份etcd数据（K3s使用SQLite或etcd）
# SQLite备份
sudo cp /var/lib/rancher/k3s/server/db/state.db /path/to/backup/state.db
# 恢复
sudo systemctl stop k3s
sudo cp /path/to/backup/state.db /var/lib/rancher/k3s/server/db/state.db
sudo systemctl start k3s
|
10.3 监控配置
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|
# K3s已内置Metrics Server
# 查看资源使用
kubectl top nodes
kubectl top pods -A
# 安装Prometheus + Grafana（可选）
helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
helm install prometheus prometheus-community/kube-prometheus-stack
|
10.4 日志管理
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|
# K3s日志位置
sudo journalctl -u k3s -f
# 查看所有容器日志
sudo crictl logs $(sudo crictl ps -q)
# 导出日志
sudo journalctl -u k3s > k3s.log
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十一、常见问题
11.1 安装问题
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 安装常见问题Q&A │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Q: 安装失败，提示权限不足？ │
│ A: 使用sudo权限执行安装命令 │
│ │
│ Q: Agent节点无法加入集群？ │
│ A: 检查Server节点防火墙，端口6443是否开放 │
│ A: 确认TOKEN正确 │
│ │
│ Q: 镜像拉取失败？ │
│ A: 配置国内镜像源或使用私有仓库 │
│ │
│ Q: 内存不足？ │
│ A: K3s最低要求512MB，建议1GB+ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
11.2 运行问题
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 运行常见问题Q&A │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Q: Pod一直处于Pending状态？ │
│ A: 检查存储类是否可用，或资源不足 │
│ │
│ Q: Service无法访问？ │
│ A: 检查selector是否匹配Pod标签 │
│ │
│ Q: Ingress不生效？ │
│ A: 检查Traefik是否安装，检查host配置 │
│ │
│ Q: Pod无法挂载PVC？ │
│ A: 检查StorageClass是否存在 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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十二、总结
12.1 K8s vs K3s对比总结
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ K8s vs K3s 最终对比 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────┬─────────────────────┐ │
│ │ K8s │ K3s │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 单节点最低2C4G │ 单节点最低1C512M │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 需要多台服务器 │ 单台即可运行 │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 安装复杂 │ 一键安装 │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 组件独立部署 │ 单二进制文件 │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 功能完整 │ 功能精简但够用 │ │
│ ├─────────────────────┼─────────────────────┤ │
│ │ 适合大规模生产 │ 适合小规模/学习 │ │
│ └─────────────────────┴─────────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
12.2 学会K3s = 学会K8s？
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 结论 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ✅ K8s核心概念 = K3s核心概念 │
│ 学会K3s就掌握了K8s 90%的知识 │
│ │
│ ✅ kubectl操作 = 通用 │
│ 所有K8s命令在K3s上完全适用 │
│ │
│ ✅ 资源清单(YAML) = 高度兼容 │
│ 大部分YAML可直接通用 │
│ │
│ ⚠️ 运维差异 │
│ 生产级K8s还需要学习高可用、etcd运维等 │
│ │
│ 📝 建议： │
│ 先学K3s入门，再深入K8s生产环境 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
12.3 快速入门命令
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# 1. 安装
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
# 2. 获取配置
export KUBECONFIG=/etc/rancher/k3s/k3s.yaml
# 3. 验证
kubectl get nodes
# 4. 部署应用
kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80
# 5. 查看
kubectl get pods,svc
kubectl logs -l app=nginx
# 6. 删除
kubectl delete deployment nginx
kubectl delete service nginx
|
希望这篇文章能帮你快速入门K3s！记住，学会K3s就等于入门了K8s，核心概念和操作是相通的。