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k3s, k8s moins 5 !

By Romain Guichard at 2 March 2020

K3s est un produit de chez Rancher, on les connait notamment pour leur produit éponyme Rancher ainsi que pour d’autres produits comme RKE ou Rio.

K3s est distribution Kubernetes légère. Particulièrement adaptée pour l’IoT, le edge computing ou bien les environements de CI/CD. En effet, k3s tient dans un binaire d’à peine 50Mo et peut donc être déployée extrêmement rapidement.

Pourquoi c’est bien ?

Au fur et à mesure que Kubernetes devient de facto la plateforme pour faire tourner vos applications, l’envie se fait grande de la déployer autre part que seulement sur des serveurs x86 classiques. Certains systèmes n’ont pas la capacité de faire tourner 3 masters/X nodes ou bien nécessitent d’être déployé/détruit extrêmement rapidement mais ont besoin d’une chose, l’API de Kubernetes. Non k3s n’est pas orienté production, en tout cas pas de la production classique sur des serveurs classiques dans un environnement classique. Le edge-computing, les jobs de CI semblent être de parfaits candidats.

En contrepartie, certaines fonctions ne sont pas disponibles :

  • les fonctionnalités “legacy” ou “alpha” sont supprimées
  • SQLite3 remplace etcd par défaut
  • les addons sont désactivés

Mais sur le fonctionnement interne, on retrouve quelque chose d’approchant un cluster Kubernetes traditionnel.

archi_k8s

On notera que :

  • containerd est la container runtime utilisée
  • flannel est le pod network addon utilisé

Déploiement

On récupère tout d’abord la dernière release sur GitHub puis :

# ./k3s server
INFO[2020-01-13T17:13:58.476545083+01:00] Starting k3s v1.17.0+k3s.1 (0f644650)
[...]
# ./k3s kubectl get node
NAME           STATUS   ROLES    AGE   VERSION
rguichard-x1   Ready    master   59s   v1.17.0+k3s.1

39 secondes. 39 secondes pour un Kubernetes mono-master à jour. Pas mal. Depuis la v1.0.0, k3s supporte le multi-master à titre expérimental.

Containerd et Flannel sont installés mais on pourrait considérer qu’une container runtime et un pod network addon sont un minimum nécessaire. K3s a inclu d’autres surprises :

  • Traefik comme Ingress Controller
  • L’auto-déploiement de manifests
  • Helm v3

Kubernetes in Docker

Ce qui est intéressant de voir c’est qu’on peut facilement faire tourner k3s dans Docker. Pour ça Rancher fourni un outil qui vient se placer au dessus de k3s nous aidant à le déployer dans des conteneurs Docker : k3d.

# k3d create
k3d create
INFO[0000] Created cluster network with ID 78aa4d1f42d61f04314c89c0c2e93f49267ba995746a9e1734bad57c099d2c76
INFO[0000] Created docker volume  k3d-k3s-default-images
INFO[0000] Creating cluster [k3s-default]
INFO[0000] Creating server using docker.io/rancher/k3s:v1.17.2-k3s1...
INFO[0000] Pulling image docker.io/rancher/k3s:v1.17.2-k3s1...
INFO[0007] SUCCESS: created cluster [k3s-default]
INFO[0007] You can now use the cluster with:

export KUBECONFIG="$(k3d get-kubeconfig --name='k3s-default')"
kubectl cluster-info
# export KUBECONFIG="$(k3d get-kubeconfig --name='k3s-default')"
# kubectl get node
NAME                     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k3d-k3s-default-server   Ready    master   14s   v1.17.2+k3s1

Ça marche plutôt bien. C’est même encore plus rapide.

k3s dans une CI

Depuis quelques années, la plupart des providers CI (travis-ci, circle-ci, concourse etc) fournissent un environnement Docker pour pouvoir faire tourner nos jobs au sein de conteneurs dont nous avons nous même construit les images. Les avantages sont nombreux, assurance de la cohérence des versions, agnosticité du provider, environnements de tests et de production aussi proches que possible etc.

Mais désormais lorsque l’on veut tester notre application, c’est Kubernetes qui va se charger de la faire fonctionner, Docker ou une autre container runtime se charge seulement d’exécuter le conteneur. On a donc besoin de tester nos fichiers yaml et n’importe quelle primitive fournie par Kubernetes.

Nous allons donc nous servir de k3s pour démarrer un environnement Kubernetes sur un projet Travis-CI.

$ cat .travis-ci.yml
branches:
  only:
  - master
services:
  - docker
before_install:
  - wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.17.0/bin/linux/amd64/kubectl
  - wget https://github.com/rancher/k3d/releases/download/v1.6.0/k3d-linux-amd64
  - chmod +x k3d-linux-amd64 kubectl
  - sudo mv k3d-linux-amd64 /usr/local/bin/k3d
  - sudo mv kubectl /usr/local/bin
  - k3d --version
script:
  - k3d create
  - sleep 15
  - export KUBECONFIG="$(k3d get-kubeconfig --name='k3s-default')"
  - kubectl get node

Pas de surprise, tout s’exécute normalement et en quelques dizaines de secondes, nous avons un environnement Kubernetes déployé chez Travis-CI sur lequel nous pouvons faire les tests de n’importe quelle application !

Romain Guichard, CEO & Co-founder