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背景

在平時的工作中，為了方便在純凈的環境中進行測試，我經常需要在本地或者公有云環境中頻繁地搭建和銷毀集群。有時是在 我的 HomeLab 環境中，雖然 CPU 不強但勝在內存夠大；后來有了微軟 MVP 贈送的 Azure 額度之后，我也會經常在 Azure 的虛擬機 中搭建，因為沒有拉取鏡像的網絡問題。

在兩個環境中我通過 Terraform 實現了虛擬機的快速創建和銷毀，然后在虛擬機上創建 K3s 集群。K3s 集群足夠輕量級，并支持對組件的定制。結合 Alfred Snippets[1]，我只需要 ssh 到虛擬機上并鍵入 k3si 就可以快速輸入定制好的命令，然后再獲取虛擬機上的 kubeconfig 文件并替換其中的 api-server 地址（這些也通過 snippet）解決：

export MASTER_IP=${MASTER_IP:-$(ip addr show eth0 | grep '.NET ' | awk '{print $2}' | cut -d/ -f1)}
export INSTALL_K3S_VERSION=v1.23.8+k3s1
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --disable traefik --disable local-storage --disable metrics-server --advertise-address=$MASTER_IP --disable servicelb --write-kubeconfig-mode 644 --write-kubeconfig ~/.kube/config

單節點的集群操作起來還算便捷，但需要多節點的集群時也還要 ssh 到所有主機上進行操作，當然少不了復制 master 節點的 token。不免還是有些繁瑣。

后來就發現了更快捷的工具，由 Alex Ellis 創建的 k3sup[2]（發音 ‘ketchup’）。

k3sup 簡介

k3sup 是一個輕量級工具，用于快速搭建 K3s 集群。

k3sup 的特點是易于使用，只需單個命令即可在不同的平臺上安裝 K3s。它使用戶可以快速創建 Kubernetes 集群，并可以輕松地將新節點加入到現有集群中。

k3sup 通過 SSH 連接到目標服務器，然后自動安裝和配置 K3s。這意味著我們可以在任何可以通過 SSH 訪問的機器上安裝和運行 Kubernetes，包括本地機器、云服務器或樹莓派等設備。

簡單理解就是使用 k3sup 完成了 ssh 到主機、安裝 K3s server、復制 token、ssh 到 agent 主機、安裝 K3s agent ... 等一系列的操作。

接下來我們看下如何使用 k3sup。

安裝 k3sup

k3sup 是一個命令行工具，使用前要下載安裝 CLI。

linux:

curl -sLS https://get.k3sup.dev | sh
sudo install k3sup /usr/local/bin/

macOS:

brew install k3sup

使用

k3sup 支持如下命令：

• completion：為指定的 shell 生成自動完成腳本
• help：幫助
• install：通過 SSH 在服務器上安裝 K3s
• join：在遠程主機上安裝 K3s 代理并將其加入到現有集群
• ready：使用 kubectl 檢查集群是否已就緒。
• update：打印更新說明
• version：打印版本

創建集群會用到 install 和 join 兩個命令。

install 命令

install 命令用于在服務器上安裝 K3s，使用下面的命令即可在遠程主機上安裝 k3s。

其中 --ip 指向遠程主機的地址，--user 為登錄遠程主機的用戶名，--k3s-channel 這是要安裝的版本，--local-path 集群 kubeconf 的本地保存地址。更多的選項可以通過 k3sup help install 來查看。

k3sup 默認使用 ssh key ~/.ssh/id_rsa 來訪問主機，可通過 --ssh-key 選項指定。

export MASTER_IP=192.168.1.11
k3sup install --ip $MASTER_IP 
 --user addo 
 --k3s-channel v1.24  
 --local-path /tmp/config

執行命令會打印安裝過程中的日志。

Running: k3sup install
2023/10/26 09:04:35 192.168.1.11
Public IP: 192.168.1.11
[INFO]  Finding release for channel v1.24
[INFO]  Using v1.24.17+k3s1 as release
...
Saving file to: /tmp/config

# Test your cluster with:
export KUBECONFIG=/tmp/config
kubectl config use-context default
kubectl get node -o wide

執行命令，查看節點的信息。

export KUBECONFIG=/tmp/config
kubectl get node -o wide
NAME     STATUS   ROLES                  AGE   VERSION         INTERNAL-IP   EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION      CONTAINER-RUNTIME
master   Ready    control-plane,master   1m   v1.24.17+k3s1   10.0.2.4      <none>        Ubuntu 20.04.6 LTS   5.15.0-1047-azure   containerd://1.7.3-k3s1

如果是安裝單節點集群，install 命令就足夠了。假如是多節點集群，就還需要用到 join 命令。

join 命令

使用 join 命令可以初始化 agent 節點，并將其加入到當前的集群中，需要使用 --server-ip 指定 server 節點的 IP 地址，同樣需要 --k3s-channel 指定安裝的版本，強烈建議安裝于 server 節點同樣的版本。

export AGENT_IP=192.168.1.12
k3sup join --ip $AGENT_IP --user addo --server-ip $MASTER_IP --k3s-channel v1.24

Running: k3sup join
Agent: 192.168.1.11 Server: 192.168.1.12
Received node-token from 192.168.1.11.. ok.
[INFO]  Finding release for channel v1.24
[INFO]  Using v1.24.17+k3s1 as release
...

查看節點：

kubectl get no 
NAME     STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
node-1   Ready    <none>                 43s   v1.24.17+k3s1
master   Ready    control-plane,master   2m58s   v1.24.17+k3s1

完整腳本

讓 ChatGPT 生成了腳本一鍵創建集群，有興趣的小伙伴可以試試創建個雙節點的集群需要多久。我試了下，耗時 32s 左右。

# Define IP addresses
export HOSTS="192.168.1.11 192.168.1.12"

搭建集群

#!/bin/bash

# Read the list of IP addresses from the environment variable
IP_ADDRESSES=($HOSTS)
# Define the k3s version
K3S_VERSION="v1.24"

# Check if there is at least one IP address
if [ ${#IP_ADDRESSES[@]} -eq 0 ]; then
    echo "No IP addresses found. Please ensure the HOSTS environment variable is correctly set."
    exit 1
fi

# Install the master node
MASTER_IP=${IP_ADDRESSES[0]}
echo "Installing master node: $MASTER_IP"
k3sup install --ip $MASTER_IP --user addo --k3s-channel $K3S_VERSION 
    --k3s-extra-args '--write-kubeconfig-mode 644 --write-kubeconfig ~/.kube/config --disable traefik --disable metrics-server --disable local-storage --disable servicelb' 
    --local-path /tmp/config

# Install the other agent nodes
for i in "${!IP_ADDRESSES[@]}"; do
    if [ $i -ne 0 ]; then
        AGENT_IP=${IP_ADDRESSES[$i]}
        echo "Installing agent node: $AGENT_IP"
        k3sup join --ip $AGENT_IP --server-ip $MASTER_IP --user addo --k3s-channel $K3S_VERSION
    fi
done

echo "k3s cluster installation complete."

卸載集群

#!/bin/bash

# Read the list of IP addresses from the environment variable
IP_ADDRESSES=($HOSTS)

# Check if there is at least one IP address
if [ ${#IP_ADDRESSES[@]} -eq 0 ]; then
    echo "No IP addresses found. Please ensure the HOSTS environment variable is correctly set."
    exit 1
fi

# Clean up the master node
MASTER_IP=${IP_ADDRESSES[0]}
echo "Cleaning up master node: $MASTER_IP"
ssh -i ~/.ssh/id_rsa $MASTER_IP k3s-uninstall.sh

# Clean up the other agent nodes
for i in "${!IP_ADDRESSES[@]}"; do
    if [ $i -ne 0 ]; then
        AGENT_IP=${IP_ADDRESSES[$i]}
        echo "Cleaning up agent node: $AGENT_IP"
        ssh -i ~/.ssh/id_rsa $AGENT_IP k3s-agent-uninstall.sh
    fi
done

echo "k3s cluster cleanup complete."

參考資料

[1] Alfred Snippets: https://www.alfredApp.com/help/features/snippets/

[2] k3sup: https://Github.com/alexellis/k3sup