K1集群板上搭建K3S

K3S介绍

K3s 是一个专为资源受限环境（如 IoT 设备、边缘计算和小型集群）设计的轻量级 Kubernetes 发行版。它由 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 认证，并提供了完整的 Kubernetes 功能，但占用空间更小。

核心特性

轻量级：体积仅为典型 Kubernetes 安装的 10%。
易于安装：简单的安装过程，几乎不需要额外配置。
自动更新：内置自动更新机制，确保始终运行最新版本。
嵌入式数据库：默认使用 SQLite 数据库，无需外部数据库支持。
支持 ARM 架构：非常适合在低功耗设备（如 Raspberry Pi 或自定义 RISC-V 板）上运行。
极低的资源需求：专为 CPU 和内存资源有限的系统设计，运行高效。

环境准备

获取IP地址

启动好集群板之后，先获取各个板子的IP地址： 方法1：直接打开路由器的管理界面，找到各个节点IP。 方法2：用串口工具连接到集群板子调试，输入命令：

ifconfig

方法3：在另一机器上用fping扫描网段IP

没有fping的话需要先安装fping

   sudo apt update
   sudo apt install fping
   fping -a 192.168.2.1 192.168.2.255 -g -q
   192.168.2.113
   192.168.2.116
   192.168.2.117
   192.168.2.120

再通过arp工具查看IP对应的MAC地址

   arp   
   地址                     类型    硬件地址            标志  Mask            接口
   192.168.2.116            ether   fe:fe:fe:12:34:58   C                     end1
   192.168.2.117            ether   fe:fe:fe:12:34:59   C                     end1
   192.168.2.113            ether   fe:fe:fe:12:34:66   C                     end1
   192.168.2.120            ether   fe:fe:fe:12:34:67   C                     end1

MAC 地址前面几位相同的便是我们的集群，这样就可以获取到各个K1核心板的IP了。

当前示例中集群IP为：192.168.2.113、192.168.2.116、192.168.2.117、192.168.2.120，其中120的为主节点。

安装k3s

通过ssh连接上四个节点

下载k3s

下载社区打包好的k3s执行文件

https://github.com/CARV-ICS-FORTH/k3s/releases

    bit-brick-desktop% ls
    k3s-riscv64.gz.aa  k3s-riscv64.gz.ab  k3s-riscv64.gz.ac

解压可执行k3s可执行文件

由于预编译好的k3s包已被分为三个文件，因此需要将三个文件合并为一个文件并且解压加上执行权限

        bit-brick-desktop% cat k3s-riscv64.gz.a* > k3s-riscv64.gz
        bit-brick-desktop% gzip -d k3s-riscv64.gz
        bit-brick-desktop% chmod +x k3s-riscv64

执行一下 k3s-riscv64命令，确认是否可以运行

    bit-brick-desktop% ./k3s-riscv64 
    NAME:
    k3s-riscv64 - Kubernetes, but small and simple

    USAGE:
    k3s-riscv64 [global options] command [command options] [arguments...]

    VERSION:
    v1.31.1+k3s-34f8fa8d (34f8fa8d)

    COMMANDS:
    server           Run management server
    agent            Run node agent
    kubectl          Run kubectl
    crictl           Run crictl
    ctr              Run ctr
    check-config     Run config check
    token            Manage bootstrap tokens
    etcd-snapshot    
    secrets-encrypt  Control secrets encryption and keys rotation
    certificate      Manage K3s certificates
    completion       Install shell completion script
    help, h          Shows a list of commands or help for one command

    GLOBAL OPTIONS:
    --debug                     (logging) Turn on debug logs [$K3S_DEBUG]
    --data-dir value, -d value  (data) Folder to hold state default /var/lib/rancher/k3s or ${HOME}/.rancher/k3s if not root [$K3S_DATA_DIR]
    --help, -h                  show help
    --version, -v               print the version

将k3s-riscv64文件复制到/usr/local/bin/下，并更名为k3s

    bit-brick-desktop% sudo cp k3s-riscv64 /usr/local/bin/k3s

注意：上面的步骤在四个节点都要执行

Master节点安装k3s

我的主节点是192.168.2.120

先下载k3s.sh脚本

    curl -sfL https://get.k3s.io > k3s.sh 
    chmod +x k3s.sh

执行k3s.sh脚本

    bit-brick-desktop%  INSTALL_K3S_EXEC="server --advertise-address 192.168.2.120" INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD="true" bash -x ./k3s.sh

INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD="true" 表示跳过下载k3s二进制文件，直接使用本地的k3s二进制文件。

查看服务状态

    systemctl status k3s
    ● k3s.service - Lightweight Kubernetes
        Loaded: loaded (/etc/systemd/system/k3s.service; enabled; preset: enabled)
        Active: active (running) since Tue 2025-04-22 15:25:10 CST; 1min 1s ago
        Docs: https://k3s.io
    Main PID: 881 (k3s-server)
        Tasks: 54
        Memory: 630.7M (peak: 648.7M)
            CPU: 2min 22.682s
        CGroup: /system.slice/k3s.service
                ├─ 881 "/usr/local/bin/k3s server"
                └─1742 "containerd "

正常应输出 active (running)。

查看节点状态

使用命令查看节点

    sudo kubectl get nodes

结果如下

    spacemit-k1-x-bit-brick-board% sudo kubectl get nodes
    [sudo] bit-brick 的密码：
    NAME                            STATUS     ROLES                  AGE     VERSION
    spacemit-k1-x-bit-brick-board   Ready   control-plane,master   2m51s   v1.31.1+k3s-34f8fa8d

主节点应显示 Ready（若显示 NotReady，通常是网络插件未配置）。

获取加入令牌

    sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token

此Token用于工作节点加入集群。

Agent节点安装k3s

k3s中不允许存在相同的主机名,先把各个节点设置唯一主机名

sudo hostnamectl set-hostname node-113

当然也可以在安装K3S时指定node名称以此类推

以192.168.2.113为例：

# 以192.168.2.113为例：

  K3S_URL=https://192.168.2.120:6443 \
  K3S_TOKEN="K105d480b39525f7b32cd63980819ab20284ba0f3edf4d41e9db3edc7428b205fbd::server:92e4391689e15760421cda0859751854" \
  INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD="true" \
  INSTALL_K3S_EXEC="agent --node-name node-113" \
  bash -x ./k3s.sh

同样的在116节点安装


  K3S_URL=https://192.168.2.120:6443 \
  K3S_TOKEN="K105d480b39525f7b32cd63980819ab20284ba0f3edf4d41e9db3edc7428b205fbd::server:92e4391689e15760421cda0859751854" \
  INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD="true" \
  INSTALL_K3S_EXEC="agent --node-name node-116" \
  bash -x ./k3s.sh

同样的在117节点安装

  K3S_URL=https://192.168.2.120:6443 \
  K3S_TOKEN="K105d480b39525f7b32cd63980819ab20284ba0f3edf4d41e9db3edc7428b205fbd::server:92e4391689e15760421cda0859751854" \
  INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD="true" \
  INSTALL_K3S_EXEC="agent --node-name node-117" \
  bash -x ./k3s.sh

一切就绪后在主节点中执行命令查看节点状态

spacemit-k1-x-bit-brick-board% sudo kubectl get nodes -o wide
NAME                            STATUS   ROLES                  AGE     VERSION                INTERNAL-IP     EXTERNAL-IP   OS-IMAGE     KERNEL-VERSION   CONTAINER-RUNTIME
node-113                        Ready    <none>                 2m29s   v1.31.1+k3s-34f8fa8d   192.168.2.113   <none>        Bianbu 2.1   6.6.63           containerd://1.7.21-k3s2
node-116                        Ready    <none>                 53s     v1.31.1+k3s-34f8fa8d   192.168.2.116   <none>        Bianbu 2.1   6.6.63           containerd://1.7.21-k3s2
node-117                        Ready    <none>                 9s      v1.31.1+k3s-34f8fa8d   192.168.2.117   <none>        Bianbu 2.1   6.6.63           containerd://1.7.21-k3s2
spacemit-k1-x-bit-brick-board   Ready    control-plane,master   22m     v1.31.1+k3s-34f8fa8d   192.168.2.120   <none>        Bianbu 2.1   6.6.63           containerd://1.7.21-k3s2

至此我们就完成了在K1集群K3S集群的安装，可以通过K3S来管理我们的集群板了。^_^