kubeasz与边缘计算：在ARM设备上部署轻量级Kubernetes集群-优快云博客

kubeasz与边缘计算：在ARM设备上部署轻量级Kubernetes集群

【免费下载链接】kubeasz 一款基于Ansible的Kubernetes安装与运维管理工具，提供自动化部署、集群管理、配置管理等功能。 - 功能：提供自动化部署Kubernetes集群、节点管理、容器管理、存储管理、网络管理等功能。 - 特点：基于Ansible，易于上手；支持离线安装；支持多种Kubernetes版本。项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ku/kubeasz

你是否还在为边缘计算场景中ARM设备的Kubernetes部署而烦恼？本文将带你使用kubeasz工具，在ARM架构设备上快速构建轻量级Kubernetes集群，解决资源受限环境下的容器编排难题。读完本文你将掌握：混合架构集群部署流程、离线环境安装技巧以及边缘节点管理最佳实践。

边缘计算与ARM架构的挑战

边缘计算场景通常面临设备资源有限、网络不稳定、硬件架构多样（如ARM64）等挑战。传统Kubernetes部署工具往往体积庞大，难以适应边缘环境需求。kubeasz作为基于Ansible的轻量级部署工具，通过模块化设计和离线支持，成为边缘计算场景的理想选择。

混合架构集群部署方案

部署架构概述

kubeasz支持在同一集群中混合部署AMD64和ARM64节点，架构如下：

mermaid

详细部署步骤

准备AMD64基础集群 首先在AMD64架构设备上部署基础Kubernetes集群，作为控制平面：

# 克隆项目仓库
git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/ku/kubeasz
cd kubeasz

# 启动单节点集群
./ezdown -D
./ezdown -S
source ~/.bashrc
dk ezctl start-aio

详细部署指南可参考快速入门文档。

配置ARM64部署机 选择一台ARM64设备作为部署机，复制AMD64集群的配置文件：

# 在AMD64部署机执行
cd /etc/kubeasz
mv bin down /tmp/  # 排除架构相关文件
scp -r /etc/kubeasz root@arm64-node:/etc/

# 恢复AMD64部署机文件
mv /tmp/bin /tmp/down /etc/kubeasz/

下载ARM64架构组件 在ARM64部署机上重新下载适合当前架构的二进制文件和容器镜像：

# 在ARM64部署机执行
cd /etc/kubeasz
./ezdown -D  # 下载基础组件
./ezdown -X calico  # 下载网络插件
./ezdown -X metrics-server  # 下载监控组件

添加ARM64边缘节点 配置免密登录后，将ARM64节点加入集群：

# 配置SSH免密
ssh-copy-id arm64-edge-node-ip

# 添加节点
dk ezctl add-node default arm64-edge-node-ip

验证集群状态 检查节点状态和架构信息：
```
kubectl get nodes -o wide
kubectl describe node | grep beta.kubernetes.io/arch
```
成功添加的ARM64节点会显示beta.kubernetes.io/arch=arm64标签。

离线环境部署指南

边缘环境通常面临网络限制，kubeasz提供完整的离线部署支持：

离线文件准备

在联网环境中下载所需组件：

# 下载项目代码和基础组件
export release=3.6.0
wget https://gitcode.com/GitHub_Trending/ku/kubeasz/raw/master/ezdown
chmod +x ./ezdown
./ezdown -D  # 下载二进制和镜像

# 可选：下载系统依赖包（适用于无yum/apt源场景）
./ezdown -P ubuntu_22  # 以Ubuntu 22.04为例

离线部署流程

将下载好的/etc/kubeasz目录复制到离线服务器

启动部署容器并配置离线模式：

./ezdown -S
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' /etc/kubeasz/example/config.yml

执行安装：

dk ezctl start-aio  # 单节点集群
# 或使用自定义配置部署多节点集群

详细步骤参考离线安装文档。

边缘节点优化配置

资源限制调整

编辑节点配置文件/etc/kubeasz/example/config.yml，调整资源参数：

# 适当降低边缘节点资源要求
kubelet_args:
  - --kube-reserved=cpu=100m,memory=256Mi
  - --system-reserved=cpu=100m,memory=256Mi
  - --eviction-hard=imagefs.available<10%,nodefs.available<10%

网络优化

选择轻量级网络插件，如Calico的BGP模式，并配置低资源占用：

# 在config.yml中设置
network_plugin: calico
calico_args:
  - "CALICO_IPV4POOL_CIDR=10.244.0.0/16"
  - "FELIX_HEALTHENABLED=true"
  - "FELIX_IPINIPMTU=1440"

网络插件配置详情可参考网络插件文档。

部署验证与管理

集群状态检查

# 检查节点状态
kubectl get nodes -o wide

# 检查系统组件状态
kubectl get pods -n kube-system

# 查看节点资源使用情况
kubectl top nodes

边缘应用部署示例

部署一个简单的边缘应用测试资源占用：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: edge-demo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: edge-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: edge-demo
    spec:
      containers:
      - name: edge-demo
        image: nginx:alpine
        resources:
          requests:
            cpu: 10m
            memory: 32Mi
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
      nodeSelector:
        beta.kubernetes.io/arch: arm64

总结与展望

通过kubeasz工具，我们可以在ARM架构设备上轻松部署轻量级Kubernetes集群，为边缘计算场景提供强大的容器编排能力。关键优势包括：

混合架构支持：无缝集成AMD64控制节点与ARM64边缘节点
离线部署能力：适应网络不稳定的边缘环境
资源优化：可根据边缘设备特性调整配置参数

随着边缘计算的发展，kubeasz将持续优化对低功耗设备的支持。你可以通过贡献指南参与项目改进，或参考操作文档了解更多集群管理技巧。

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考