Raspberry Piでk3sクラスタを建ててみたので、構築手順を簡単にまとめてみました。
k3sとは
（IoTやエッジコンピューティングに最適化された）軽量なKubernetesです。
前提
- ２台のRaspberry Pi（Masterノード１台＆Workerノード１台）を使ってk3sクラスタを構築する
- MasterノードとWorkerノードには固定IPアドレスが割り振られていて、相互に通信が可能な状態であること
動作環境
- Masterノード
- Raspberry Pi4 ModelB 4GB
- Raspberry Pi OS（64-bit）
- hostname: master
- Workerノード
- Raspberry Pi4 ModelB 4GB
- Raspberry Pi OS（64-bit）
- hostname: worker01
共通の設定（Master＆Worker）
Raspberry Pi OSではデフォルトでcgroupsが有効化されていないので、/boot/cmdline.txtの末尾に以下を追加します。
cgroup_memory=1 cgroup_enable=memory
Kubernetesではswapの利用は非推奨なので、無効化しておきます。
$ sudo swapoff --all
$ sudo systemctl stop dphys-swapfile.service
$ sudo systemctl disable dphys-swapfile.service
再起動します。
$ sudo reboot
Masterノード
以下コマンドでk3sをインストールします。
※デフォルトではk3クラスタにアクセスするための設定ファイルは /etc/rancher/k3s/k3s.yamlに保存されますが、kubectlを使う際に該当ファイルへのアクセス権限が不足することによってエラーが発生する場合があるようなので、--write-kubeconfig-modeオプションを忘れずに指定してください。
$ curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --write-kubeconfig-mode 644
インストール後、ノードを確認してみると以下が表示されると思います。
$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master Ready control-plane,master 2m36s v1.28.6+k3s2
Workerノードの設定を行う前に、（k3sクラスタに参加するための）node-tokenを取得しておきます。
$ sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
Workerノード
以下コマンドでk3s（agent）をインストールします。K3S_URLとK3S_TOKENは実環境に合わせて変更してください。
curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://<MasterノードのIPアドレス>:6443 K3S_TOKEN=<上記のToken> sh -
ノードを確認してみると、MasterノードとWorkerノードの両方が表示されるようになると思います。
$ kubectl get nodes
master Ready control-plane,master 13m v1.28.6+k3s2
worker01 Ready <none> 30s v1.28.6+k3s2
Nginxを起動してみる
定番のNginxで動作確認してみます。
以下のyamlファイルを作成しておきます。
nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 80
nodePort: 30000
selector:
app: nginx
以下コマンドを実行します。
$ kubectl apply -f nginx.yaml
deployment.apps/nginx created
service/nginx created
podの状態を確認してみます。
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-7c79c4bf97-nk7fd 1/1 Running 0 22s
別端末（ノートPC）のブラウザからアクセスしてみます。
http://<WorkerノードのIPアドレス>:30000/
