一文搞定完整的云原生边缘基础设施堆栈



作者简介


Janakiram MSV是Janakiram & Associates的首席分析师,也是国际信息技术学院的兼职教师。他也是Google Qualified Developer、亚马逊认证解决方案架构师、亚马逊认证开发者、亚马逊认证SysOps管理员和微软认证Azure专业人员。


Janakiram是云原生计算基金会的大使,也是首批Kubernetes认证管理员和Kubernetes认证应用开发者之一。他曾在微软、AWS、Gigaom Research等知名公司工作。
在之前的文章中,我们了解了云原生边缘计算堆栈的核心构件:K3s、Project Calico和Portworx。

本篇教程将带你了解在边缘集群上安装和配置这一软件,该集群是一组运行Ubuntu 18.04的英特尔NUC迷你电脑。这种基础设施可用于在边缘运行可靠、可扩展和安全的AI和IoT工作负载。

为Calico自定义K3s安装

默认情况下,K3s使用Flannel作为容器网络接口(CNI)运行,使用VXLAN作为默认后端。在本文中,我们将用Calico代替它。

要将K3s与网络堆栈Calico集成起来,我们需要自定义安装以启动CNI支持。

请注意在边缘你至少需要3个节点运行在K3s集群上以保证高可用。

在第一个指定为服务器的节点上,运行以下命令:

export K3S_TOKEN="secret_edgecluster_token"

export INSTALL_K3S_EXEC="--flannel-backend=none --disable=traefik --cluster-cidr=172.16.2.0/24 --cluster-init"

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

如果在你的网络中172.16.2.0/24已经被占用,那么你必须选择一个不同的pod网络CIDR来代替上述命令中的172.16.2.0/24。

在其余server节点上,运行以下命令。请注意,我们在安装程序中添加--server开关,将其指向第一个节点的IP地址。

export K3S_TOKEN="secret_edgecluster_token"
export INSTALL_K3S_EXEC="--flannel-backend=none --disable=traefik --cluster-cidr=172.16.2.0/24 --server https://10.0.0.60:6443"
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -


运行以下命令配置worker节点或agent:

export K3S_URL=https://10.0.0.60:6443
export K3S_TOKEN="secret_edgecluster_token"
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -


使用K3s server的IP地址代替K3S_URL

这一步结束之后,你应该拥有一个带有4个节点的集群。

由于网络尚未配置,因此没有一个节点是ready的。只要我们将Calico specs应用到集群,这些节点的状态将会变成ready。

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在进行下一步之前,先从其中一个server节点复制/etc/rancher/k3s/k3s.yaml到你的本地工作站并将KUBECONFIG环境变量指向它。别忘了在YAML文件中更新master URL。这提供了通过kubectl CLI对K3s集群的远程访问。

在多节点K3s集群上安装Calico

我们将通过下载Calico manifests并修改它们来启动:

wget https://docs.projectcalico.org/manifests/tigera-operator.yaml

wget https://docs.projectcalico.org/manifests/custom-resources.yaml

在K3s安装过程中,打开custom-resources.yaml文件并更改CIDR到与上文提到的相同的IP地址段。

应用两个manifest为K3s集群配置Calico网络

kubectl create -f tigera-operator.yaml
kubectl create -f custom-resources.yaml


几分钟内,集群状态将变为ready

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最后,在calico-system命名空间中修改cni-config configmap以启用IP转发:

kubectl edit cm cni-config -n calico-system

改变以下所示的值,启用IP转发:

"container_settings": {
"allow_ip_forwarding": true
}


验证Calico是否启动并使用以下命令运行:

kubectl get pods -n calico-system

在这里插入图片描述

在K3s上安装Portworx

Portworx 2.6及以上版本支持K3s,安装流程与其他Kubernetes发行版并无差异。如果你不太了解,可以根据以下链接中的教程安装Portworx:

https://thenewstack.io/tutoria ... ster/

如果你手边没有etcd集群,你可以在PX-Central安装向导中选择内置的KVDB。

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我选择了附加到每个主机的NVMe磁盘作为存储选项。你可以根据你的存储配置进行修改。

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K3s最重要的前提条件之一是支持CSI,所以请确保你在最后一步选择了Enable CSI选项。

在这里插入图片描述

复制规范并将其应用到你的集群中

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几分钟内,在K3s上的Portworx集群将会启动并运行:

kubectl get pods -l name=portworx -n kube-system

在这里插入图片描述

CSI驱动作为一个sidecar连接到DaemonSet中的每一个Pod,这就是为什么我们在Pod中看到两个容器。

SSH进入其中一个节点,用下面的命令检查Portworx集群状态。

sudo /opt/pwx/bin/pxctl status

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我们现在已经拥有了一个基于K3s、Calico和Portworx的边缘基础设施,并且配置完整。在下一篇文章中,我们将部署一个运行在边缘的AIoT工作负载。保持关注哟

原文链接:


https://thenewstack.io/tutoria ... worx/

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