使用国内资源安装 K3s 全攻略
近期，经常有小伙伴在 K3s 社区中咨询关于使用国内资源安装 K3s 的问题。所以，本文将一些使用国内资源安装 K3s 的技巧统一整理出来，通过一篇文章详细介绍如何使用国内资源安装 K3s。
K3s 安装和启动流程
K3s 是一个轻量级的 Kubernetes 发行版，非常简单易用而且轻量。只需要一个简单的安装脚本即可把 K3s 安装到你的主机。
以下是使用官方安装脚本的执行过程：
# curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
[INFO] Finding release for channel stable
[INFO] Using v1.25.3+k3s1 as release
[INFO] Downloading hash https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/v1.25.3+k3s1/sha256sum-amd64.txt
[INFO] Downloading binary https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/v1.25.3+k3s1/k3s
[INFO] Verifying binary download
...
...
[INFO] systemd: Starting k3s
如果从国内环境安装 K3s 可能会遇到安装速度特别缓慢或者 time out 的情况，从以上的安装过程可以分析出主要由以下几个原因导致：
- K3s 的安装脚本(https://get.k3s.io)存储在国外的服务器，从国内环境访问可能出现无法访问的情况
- K3s 默认安装 stable 版本，stable 对应的具体 K3s 版本是通过 https://update.k3s.io/v1-release/channels 解析来的，而这个地址也是运行在一个国外的服务器上
- 当通过 channel 解析出对应 K3s 的版本为：v1.25.3+k3s1，此时需要到 github 上拉取对应的 K3s 二进制文件。虽然这个二进制文件才几十兆，但国内环境访问 github 经常会出现无法访问的情况。
# kubectl get pods -A
NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kube-system helm-install-traefik-crd-7k9rw 0/1 ContainerCreating 0 10m
kube-system helm-install-traefik-8q69g 0/1 ContainerCreating 0 10m
kube-system coredns-75fc8f8fff-hlx2w 0/1 ContainerCreating 0 10m
kube-system metrics-server-5c8978b444-xz6vx 0/1 ContainerCreating 0 10m
kube-system local-path-provisioner-5b5579c644-8g2kn 0/1 ImagePullBackOff 0 10m
另外，要完整的运行 K3s，还依赖一些系统的服务，这些系统服务(例如：coredns、traefik)都是以容器的方式运行。而这些系统服务依赖的系统镜像默认是从 DockerHub 去拉取。同样从国内访问偶尔会出现无法访问或拉取镜像缓慢的情况。
以上，就是从国内环境使用 K3s 的一些痛点。
使用国内资源安装 K3s
为了解决以上问题，K3s 社区已经将所需的 K3s 资源都同步到了国内的服务器上，这样我们就可以使用这些国内资源在国内环境上安装 K3s，不但提升了安装速度也提升了安装的稳定性。
该站点由 K3s 社区维护，同步资源到国内服务器有可能出现延后或遗漏情况，如发现延后或遗漏情况欢迎反馈到中文论坛(https://forums.rancher.cn)。
K3s 社区都同步了哪些资源到国内？
- K3s 安装脚本
- Channel 解析文件
- K3s 的二进制文件
- K3s 依赖系统镜像
接下来，再来看下应该如何运用国内的资源安装 K3s：
# curl –sfL \
https://rancher-mirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | \
INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -s - \
--system-default-registry "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com"
[INFO] Finding release for channel stable
[INFO] Using v1.25.3+k3s1 as release
[INFO] Downloading hash rancher-mirror.rancher.cn/k3s/v1.25.3-k3s1/sha256sum-amd64.txt
[INFO] Downloading binary rancher-mirror.rancher.cn/k3s/v1.25.3-k3s1/k3s
[INFO] Verifying binary download
...
...
[INFO] systemd: Starting k3s
确认系统镜像是否从阿里云镜像仓库拉取：
# kubectl get pods -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-7c855cf8c6-x6d77 1/1 Running 0 7m55s
# kubectl describe pods coredns-7c855cf8c6-x6d77 -n kube-system
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 7m44s default-scheduler Successfully assigned kube-system/coredns-7c855cf8c6-x6d77 to k3s3
Normal Pulling 7m40s kubelet Pulling image "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/rancher/mirrored-coredns-coredns:1.9.1"
Normal Pulled 7m6s kubelet Successfully pulled image "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/rancher/mirrored-coredns-coredns:1.9.1" in 34.050826086s
Normal Created 7m6s kubelet Created container coredns
Normal Started 7m6s kubelet Started container coredns
首先，安装 K3s 使用的是存储在阿里云对象存储上的 K3s 安装脚本，并且使用存储在国内 channel 去解析对应的 K3s 版本。
其次，通过 INSTALL_K3S_MIRROR=cn 环境变量来指定 K3s 的二进制文件从国内的阿里云对象存储上去拉取。
最后，通过 --system-default-registry 参数来指定 K3s 的系统镜像从国内的阿里云镜像仓库(registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com) 去拉取。
如果你的带宽充足，一分钟之内即可完成 K3s 的安装和系统服务的启动。
K3s 配置 Mirror
以上这些步骤只是为了加速 K3s 的安装和启动。启动 K3s 后你可能会在 K3s 上部署自己的业务(例如 nginx)，而这些镜像默认也是从 DockerHub 拉取。如果使用 docker 容器运行时，你可能会在 docker 上配置 mirror 来加速镜像的拉取。
K3s 默认使用的 containerd 容器运行时。而且，可以通过 K3s 的参数来设置 containerd 的 mirror，设置方式如下：
cat >> /etc/rancher/k3s/registries.yaml <<EOF
mirrors:
"docker.io":
endpoint:
- "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn" # 可根据需求替换 mirror 站点
- "https://registry-1.docker.io"
EOF
systemctl restart k3s
经过以上配置后，通过 K3s 拉取的镜像如果在配置的 mirror 站点中存在，那么将会从该站点拉取镜像。如果不存在，将会从默认的 docker.io 中拉取镜像。
如果你想确认 containerd 的 mirror 是否生效，你可以使用 crictl info 检查：
# crictl info
"registry": {
"configPath": "",
"mirrors": {
"docker.io": {
"endpoint": [
"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
"https://registry-1.docker.io"
],
"rewrite": null
}
},
从国内获取 K3s 离线安装资源
K3s 离线安装(Air-Gap Install | K3s)需要手动下载 K3s 的二进制文件和镜像的 tar 包。
当然，这些资源也可以从国内的服务器上找到并下载。Rancher 社区已经把我们常用的 Rancher 产品相关资源还有 K8s 常用工具都已经同步到了国内，并提供给大家免费下载。
如果要从国内资源下载 Rancher 相关的资源，可以访问 https://mirror.rancher.cn/，然后根据不同的产品目录和版本下载对应的资源。
通过 Rancher Manager 创建 K3s 集群
从 Rancher v2.6 开始，支持从 Rancher Manager 创建 K3s 集群。通过 Rancher Manager 创建 K3s 集群和默认的 K3s 集群安装有所不同，前者创建集群主要依赖一些镜像完成，这些镜像默认是从 DockerHub 拉取。
同样，可以在 Rancher Manager 修改创建 K3s 集群的参数来完成使用国内资源安装 K3s 集群。只需要在创建 K3s 集群时导航到 Registries，选择 Pull images for Rancher from a private registry 并设置 Registry hostname for Rancher images 的值为阿里云镜像仓库的地址 “registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com” 即可，如下图：
后记
通过以上方式安装 K3s 基本能满足国内环境使用 K3s 的各种需求，而且从安装和启动速度上来说，相对于官方的安装脚本要更加节省时间。
如果使用以上方式安装 K3s 出现问题或疑问，以及在国内使用 K3s 还有其他需求，欢迎大家把问题反馈到中文论坛(https://forums.rancher.cn/)。