Kubernetes ist der De-facto-Standard für Container-Orchestrierung. Für kleinere Umgebungen, Homelabs oder Edge-Szenarien ist die Vollinstallation oft zu komplex. Hier kommt k3s ins Spiel: eine leichtgewichtige, aber voll Kubernetes-kompatible Distribution, die sich einfach auf Linux-Servern installieren lässt. In diesem Tutorial zeigen wir Schritt für Schritt, wie k3s eingerichtet und genutzt werden kann.

Vorteile von k3s

• Leichtgewichtig: Minimale Ressourcennutzung, ideal für Homelabs und kleine Server.
• Einfaches Setup: Ein einzelnes Binary, das den Master und Agent beinhaltet.
• Integrierte Komponenten: Traefik, SQLite, CoreDNS bereits enthalten.
• Rootless möglich: Kann ohne Root-Rechte betrieben werden, erhöht Sicherheit.
• Kubernetes-kompatibel: Nutzt dieselben APIs wie Standard-Kubernetes.

Systemanforderungen

• Linux Server (Ubuntu, Debian, CentOS, Rocky, AlmaLinux)
• 2 GB RAM Minimum (für Testumgebungen)
• 1 CPU Core Minimum
• Root- oder Sudo-Zugang für die Installation
• Internetverbindung für k3s Binary und Container Images

k3s installieren

Installation auf Ubuntu/Debian

# Update des Systems
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
k3s installieren (ein Kommando)
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
Prüfen, ob k3s läuft
sudo systemctl status k3s
Kubernetes CLI Zugriff
sudo k3s kubectl get nodes

Installation auf RHEL/CentOS/AlmaLinux/Rocky

# System aktualisieren
sudo dnf update -y
k3s installieren
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
Status prüfen
sudo systemctl status k3s
Nodes prüfen
sudo k3s kubectl get nodes

Rootless k3s Setup

Für erhöhte Sicherheit kann k3s ohne Root betrieben werden:

# Rootless Installation
curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="--write-kubeconfig-mode 644" sh -
Prüfen
kubectl get nodes

Agent Nodes hinzufügen

Weitere Server können als Worker Nodes hinzugefügt werden:

# Auf Master Node den Token prüfen
sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
Auf Worker Node k3s installieren und verbinden
curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://:6443 K3S_TOKEN= sh -

kubectl Zugriff konfigurieren

k3s erzeugt automatisch eine kubeconfig unter /etc/rancher/k3s/k3s.yaml:

# Kopieren der kubeconfig für den Benutzer
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp /etc/rancher/k3s/k3s.yaml $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
Prüfen der Nodes
kubectl get nodes

Deployments und Services erstellen

Ein einfaches Deployment kann direkt erstellt werden:

# Nginx Deployment erstellen
kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest
Service erstellen
kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80
Prüfen
kubectl get pods

kubectl get svc

Persistente Volumes

Für Stateful Applications können lokale PVs genutzt werden:

# Beispiel PV
cat <

# Prüfen, ob Traefik läuft
kubectl get pods -n kube-system
Beispiel Ingress erstellen
cat <
apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

name: nginx-ingress

annotations:

kubernetes.io/ingress.class: traefik

spec:

rules:


host: nginx.local

http:

paths:


path: /

pathType: Prefix

backend:

service:

name: nginx

port:

number: 80

EOF

# Backup
sudo k3s etcd-snapshot save --name snapshot1
Restore
sudo k3s etcd-snapshot restore --name snapshot1