背景
Rancher Labs k3s在边缘计算中的应用
随着互联网大数据ai等技术的发展，同时越来越多的应用带来的效益，而且各国家政策也朝着趋势导向，投入大量的人力物力进入信息化，数据化转型，特别是现在互联网的发展，云计算中心各地发展。除了互联网公司，还有更多的政务和医疗带来了便利。
但是对于传统企业，这还是远不够，比如电力，工业等传统企业，不只是一个app，还要部署非常多的传感器，采集设备，这些都是数据端到计算中心的必经之路，所谓i的边缘就是偏向设备数据采集端的计算实体，而这些边缘设备是成千上万的，分散在各地。
从另一个角度看，5G和大数据 的发展其实更是需要承载在上面的应用，而传统企业的物联网和边缘计算才是最终的应用，而将计算分散到各个边缘设备也就是边缘计算的思路，近边缘侧的比如智能汽车，智能摄像头，这些可以部署一些计算能力。同时边缘计算和物联网的发展也是反过来促进大数据和AI的发展。
边缘设备具有下面的特点：
数量大，动辄有数十台、数百台设备；
单点故障影响小，一个设备只负责一小块区域的数据采集、分析与计算，因此单台设备的故障导致的局部数据的缺失，数据分析层面也进行了数据清洗，因此，单点故障对全局业务影响不大。
k3s
k3s 是rancher公司发布的轻量级kubernets ，也就是针对边缘计算的容器管理平台，相比kubernete 非常轻量，而且支持arm架构，只需要几百M的内存即可启动。可以管理成百上千的边缘设备，在上面部署物联网应用和AI 应用等等。有这些特点：
部署简单：对环境依赖少，可离线也可在线部署 ，离线部署时，只需要下载一个大约40MB的二进制文件和一个200MB不到的离线镜像包，启动k3s节点几乎是秒级的。
资源需求少：k3s自身只需要512MB内存即可。部署完成后，只包含下面的应用:
上手无代价：
使用k3s与kubernetes习惯完全一致，对于使用kubernetes的人来讲使用k3s没有任何代价；
支持部署helm tiller服务端（尽管tiller端会在helm 3.x版本中被干掉），直接使用原有charts部署应用无障碍；
扩缩容方便：增删节点极其方便，几乎是分钟以内就可以完成；
兼容arm架构设备，对于部分有此种类型的设备的集群友好；
K3s适用的场景有：
边缘计算、与应用程序绑定使用、嵌入式设备、CI环境
rancher
而rancher公司其实也有个管理kubernets或k3s 集群的可视化的应用管理平台，也叫rancher，
可以基于rancher 使用helm 部署kubernets集群，当然rancher也可以一键部署很多开源应用，比如harbor，Prometheus等。
据介绍，Rancher目前已经具备全栈化一键部署应用、多种编排调度工具、多租户、多种基础架构的能力，可替换IaaS云平台，无论是AWS、微软Azure、谷歌、阿里云还是OpenStack、VMware。这就如同一款浏览器可以运行在iOS、安卓、Windows、OS X等不同操作系统中一样，让用户得到一致性的用户体验。
kubernetes是容器集群编排系统，而rancher 包括了整个kubernete集群发布，同时增加了三个关键功能，集群的操作管理，直观工作负载管理，以及企业支持。
五大应用场景
据了解，目前容器在国内的典型应用场景可以归纳为5大类：
1、混合云及复杂数据中心；
2、多环境、多资源池的DevOps流水线；
3、基于Rancher的轻量级PaaS；
4、IT综合资产管理平台；
5、一键部署容器化应用到任意资源池中的任意集群环境。
例如 使用rancher导入k3s集群和管理
在Rancher上添加一个集群，然后按照步骤将该集群导入到Rancher平台中，可以使用Rancher管理和维护集群：
使用rancher
登录首页，首先可以看到有哪些集群
默认的都有一个local 也就是本地master节点的集群
k3s为后面导入的两个节点集群
点击进入可看到有两个节点
可以看到节点的基本信息
新增管理集群
选择导入其他存在的集群
写个集群名test
然后点击导入主机，也就是集群所在的节点
会出现导入指令，在kubernetes集群所在master执行相关操作
这里是用k3s
(base) root@k8s-master1:/media/nizhengqi/7a646073-10bf-41e4-93b5-4b89df793ff8/rancher# curl --insecure -sfL \
https://192.168.1.247:8443/v3/import/s2f4qkrbc45492rkljwxdtvbdggqs7qv48q7fgcmh55m5dkhvp6d4l_c-gwgtz.yaml | k3s kubectl apply -f -
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/proxy-clusterrole-kubeapiserver unchanged
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/proxy-role-binding-kubernetes-master unchanged
namespace/cattle-system unchanged
serviceaccount/cattle unchanged
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cattle-admin-binding unchanged
secret/cattle-credentials-be6b402 created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/cattle-admin unchanged
deployment.apps/cattle-cluster-agent configured
导入后界面状态是正常
删除集群也很简单，一键操作
所以可以看到 导入也是调用api接口 ：
https://192.168.1.247:8443/v3/import
查看集群状态
包括节点使用内存，CPU等
节点
存储
https://blog.51cto.com/fengjicheng/2401714
命名空间
成员
工具
就是启用告警，监控等附加功能
进入cluster explorer看更多详细信息， 可视化大屏
右上方可以进入api 与token
这里就是对应集群和API调用方式
{
- "apiVersion": {
- "group": "management.cattle.io",
- "path": "/v3",
- "version": "v3"},
- "baseType": "apiRoot",
- "links": {
- "authConfigs": "…/v3/authconfigs",
- "catalogs": "…/v3/catalogs",
- "cisBenchmarkVersions": "…/v3/cisbenchmarkversions",
- "cisConfigs": "…/v3/cisconfigs",
- "cloudCredentials": "…/v3/cloudcredentials",
- "clusterAlertGroups": "…/v3/clusteralertgroups",
- "clusterAlertRules": "…/v3/clusteralertrules",
- "clusterAlerts": "…/v3/clusteralerts",
- "clusterCatalogs": "…/v3/clustercatalogs",
- "clusterLoggings": "…/v3/clusterloggings",
- "clusterMonitorGraphs": "…/v3/clustermonitorgraphs",
- "clusterRegistrationTokens": "…/v3/clusterregistrationtokens",
- "clusterRoleTemplateBindings": "…/v3/clusterroletemplatebindings",
- "clusterScans": "…/v3/clusterscans",
- "clusterTemplateRevisions": "…/v3/clustertemplaterevisions",
- "clusterTemplates": "…/v3/clustertemplates",
- "clusters": "…/v3/clusters",
- "composeConfigs": "…/v3/composeconfigs",
- "dynamicSchemas": "…/v3/dynamicschemas",
- "etcdBackups": "…/v3/etcdbackups",
- "features": "…/v3/features",
- "fleetWorkspaces": "…/v3/fleetworkspaces",
- "globalDnsProviders": "…/v3/globaldnsproviders",
- "globalDnses": "…/v3/globaldnses",
- "globalRoleBindings": "…/v3/globalrolebindings",
- "globalRoles": "…/v3/globalroles",
- "groupMembers": "…/v3/groupmembers",
- "groups": "…/v3/groups",
- "kontainerDrivers": "…/v3/kontainerdrivers",
- "ldapConfigs": "…/v3/ldapconfigs",
- "managementSecrets": "…/v3/managementsecrets",
- "monitorMetrics": "…/v3/monitormetrics",
- "multiClusterAppRevisions": "…/v3/multiclusterapprevisions",
- "multiClusterApps": "…/v3/multiclusterapps",
- "nodeDrivers": "…/v3/nodedrivers",
- "nodePools": "…/v3/nodepools",
- "nodeTemplates": "…/v3/nodetemplates",
- "nodes": "…/v3/nodes",
- "notifiers": "…/v3/notifiers",
- "podSecurityPolicyTemplateProjectBindings": "…/v3/podsecuritypolicytemplateprojectbindings",
- "podSecurityPolicyTemplates": "…/v3/podsecuritypolicytemplates",
- "preferences": "…/v3/preferences",
- "principals": "…/v3/principals",
- "projectAlertGroups": "…/v3/projectalertgroups",
- "projectAlertRules": "…/v3/projectalertrules",
- "projectAlerts": "…/v3/projectalerts",
- "projectCatalogs": "…/v3/projectcatalogs",
- "projectLoggings": "…/v3/projectloggings",
- "projectMonitorGraphs": "…/v3/projectmonitorgraphs",
- "projectNetworkPolicies": "…/v3/projectnetworkpolicies",
- "projectRoleTemplateBindings": "…/v3/projectroletemplatebindings",
- "projects": "…/v3/projects",
- "rkeAddons": "…/v3/rkeaddons",
- "rkeK8sServiceOptions": "…/v3/rkek8sserviceoptions",
- "rkeK8sSystemImages": "…/v3/rkek8ssystemimages",
- "roleTemplates": "…/v3/roletemplates",
- "root": "…/v3",
- "samlTokens": "…/v3/samltokens",
- "self": "…/v3",
- "settings": "…/v3/settings",
- "subscribe": "…/v3/subscribe",
- "templateVersions": "…/v3/templateversions",
- "templates": "…/v3/templates",
- "tokens": "…/v3/tokens",
- "users": "…/v3/users"},
- "type": "apiRoot"
}
rancher 和kubernetes restful API
rancher的api包括自身系统管理的和集群管理的，而集群管理的只是kubernetes API 的二次封装，本质上只是kubernete的API代理服务，所以基本操作还是和kubernetes cluster 的API一样
API 使用
http://www.dockerinfo.net/3723.html
参考
https://rancher.com/docs/rancher/v2.5/en/api/
http://www.dockerinfo.net/docker/rancher%E4%B8%AD%E6%96%87%E6%89%8B%E5%86%8C
http://www.dockerinfo.net/3607.html
https://www.kubernetes.org.cn/k8s
https://rancher.com/docs/rancher/v2.x/en/cluster-admin/cluster-access/kubectl/
代码
https://github.com/rancher/client-python 客户端API
https://github.com/rancher/cluster-api 集群API
具体对应可以参考 kubernets 命令行操作
https://segmentfault.com/a/1190000019740014
Token方式使用k8s Restful API
https://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/74007635
查看使用集群
提供了命令行和配置文件两种方式
命令行可以点击 launch kubectl 按键
这里也做了转换，不用加k3s，可以直接操作集群，查看信息
用apps 应用商店部署Prometheus集群
部署自己的应用
配置镜像名时注意一般是harbor上的也就是私有镜像，但是自动会解析成https的，而http的无法识别镜像
所以都将harbor改为https的
下面还可以和yaml 一样配置端口映射，存储卷等信息
rancher里 可以通过点击对象的下拉菜单中的 View In API ，查看各API信息和地址。如：