Kubernetes 是一个颇受欢迎的容器编排系统。它可能最常用在那些能够处理巨大负载的强劲硬件上。不过，它也能在像树莓派 3 这样轻量级的设备上运行。让我们继续阅读，来了解如何运行它。
虽然 Kubernetes 在云计算领域风靡一时，但让它在小型单板机上运行可能并不是常见的。不过，我们有非常明确的理由来做这件事。首先，这是一个不需要昂贵硬件就可以学习并熟悉 Kubernetes 的好方法；其次，由于它的流行性，市面上有 大量应用 进行了预先打包，以用于在 Kubernetes 集群中运行。更不用说，当你遇到问题时，会有大规模的社区用户为你提供帮助。
最后但同样重要的是，即使是在家庭实验室这样的小规模环境中，容器编排也确实能够使事情变得更加简单。虽然在学习曲线方面，这一点并不明显，但这些技能在你将来与任何集群打交道的时候都会有帮助。不管你面对的是一个单节点树莓派集群，还是一个大规模的机器学习场，它们的 *** 作方式都是类似的。
一个“正常”安装的 Kubernetes（如果有这么一说的话）对于物联网来说有点沉重。K8s 的推荐内存配置，是每台机器 2GB！不过，我们也有一些替代品，其中一个新人是 k3s —— 一个轻量级的 Kubernetes 发行版。
K3s 非常特殊，因为它将 etcd 替换成了 SQLite 以满足键值存储需求。还有一点，在于整个 k3s 将使用一个二进制文件分发，而不是每个组件一个。这减少了内存占用并简化了安装过程。基于上述原因，我们只需要 512MB 内存即可运行 k3s，极度适合小型单板电脑！
安装 k3s 非常简单。直接运行安装脚本：
它会下载、安装并启动 k3s。安装完成后，运行以下命令来从服务器获取节点列表：
需要注意的是，有几个选项可以通过环境变量传递给安装脚本。这些选项可以在 文档 中找到。当然，你也完全可以直接下载二进制文件来手动安装 k3s。
对于实验和学习来说，这样已经很棒了，不过单节点的集群也不能算一个集群。幸运的是，添加另一个节点并不比设置第一个节点要难。只需要向安装脚本传递两个环境变量，它就可以找到第一个节点，而不用运行 k3s 的服务器部分。
上面的 example-url 应被替换为第一个节点的 IP 地址，或一个完全限定域名。在该节点中，（用 XXX 表示的）令牌可以在 /var/lib/rancher/k3s/server/node-token 文件中找到。
现在我们有了一个 Kubernetes 集群，我们可以真正做些什么呢？让我们从部署一个简单的 Web 服务器开始吧。
这会从名为 nginx 的容器镜像中创建出一个名叫 my-server 的 部署 （默认使用 docker hub 注册中心，以及 latest 标签）。
为了访问到 pod 中运行的 nginx 服务器，首先通过一个 服务 来暴露该部署。以下命令将创建一个与该部署同名的服务。
服务将作为一种负载均衡器和 Pod 的 DNS 记录来工作。比如，当运行第二个 Pod 时，我们只需指定 my-server（服务名称）就可以通过 curl 访问 nginx 服务器。有关如何 *** 作，可以看下面的实例。
默认状态下，一个服务只能获得一个 ClusterIP（只能从集群内部访问），但你也可以通过把它的类型设置为 LoadBalancer 为该服务申请一个外部 IP。不过，并非所有应用都需要自己的 IP 地址。相反，通常可以通过基于 Host 请求头部或请求路径进行路由，从而使多个服务共享一个 IP 地址。你可以在 Kubernetes 使用 Ingress 完成此 *** 作，而这也是我们要做的。Ingress 也提供了额外的功能，比如无需配置应用即可对流量进行 TLS 加密。
Kubernetes 需要 Ingress 控制器来使 Ingress 资源工作，k3s 包含 Traefik 正是出于此目的。它还包含了一个简单的服务负载均衡器，可以为集群中的服务提供外部 IP。这篇 文档 描述了这种服务：
Ingress 控制器已经通过这个负载均衡器暴露在外。你可以使用以下命令找到它正在使用的 IP 地址。
找到名为 traefik 的服务。在上面的例子中，我们感兴趣的 IP 是 10008。
让我们创建一个 Ingress，使它通过基于 Host 头部的路由规则将请求路由至我们的服务器。这个例子中我们使用 xipio 来避免必要的 DNS 记录配置工作。它的工作原理是将 IP 地址作为子域包含，以使用 10008xipio 的任何子域来达到 IP 10008。换句话说，my-server10008xipio 被用于访问集群中的 Ingress 控制器。你现在就可以尝试（使用你自己的 IP，而不是 10008）。如果没有 Ingress，你应该会访问到“默认后端”，只是一个写着“404 page not found”的页面。
我们可以使用以下 Ingress 让 Ingress 控制器将请求路由到我们的 Web 服务器的服务。
将以上片段保存到 my-ingressyaml 文件中，然后运行以下命令将其加入集群：
你现在应该能够在你选择的完全限定域名中访问到 nginx 的默认欢迎页面了。在我的例子中，它是 my-server10008xipio。Ingress 控制器会通过 Ingress 中包含的信息来路由请求。对 my-server10008xipio 的请求将被路由到 Ingress 中定义为 backend 的服务和端口（在本例中为 my-server 和 80）。
想象如下场景：你的家或农场周围有很多的设备。它是一个具有各种硬件功能、传感器和执行器的物联网设备的异构集合。也许某些设备拥有摄像头、天气或光线传感器。其它设备可能会被连接起来，用来控制通风、灯光、百叶窗或闪烁的 LED。
这种情况下，你想从所有传感器中收集数据，在最终使用它来制定决策和控制执行器之前，也可能会对其进行处理和分析。除此之外，你可能还想配置一个仪表盘来可视化那些正在发生的事情。那么 Kubernetes 如何帮助我们来管理这样的事情呢？我们怎么保证 Pod 在合适的设备上运行？
简单的答案就是“标签”。你可以根据功能来标记节点，如下所示：
一旦它们被打上标签，我们就可以轻松地使用 nodeSelector 为你的工作负载选择合适的节点。拼图的最后一块：如果你想在所有合适的节点上运行 Pod，那应该使用 DaemonSet 而不是部署。换句话说，应为每个使用唯一传感器的数据收集应用程序创建一个 DaemonSet，并使用 nodeSelector 确保它们仅在具有适当硬件的节点上运行。
服务发现功能允许 Pod 通过服务名称来寻找彼此，这项功能使得这类分布式系统的管理工作变得易如反掌。你不需要为应用配置 IP 地址或自定义端口，也不需要知道它们。相反，它们可以通过集群中的命名服务轻松找到彼此。
随着集群的启动并运行，收集数据并控制灯光和气候，可能使你觉得你已经把它完成了。不过，集群中还有大量的计算资源可以用于其它项目。这才是 Kubernetes 真正出彩的地方。
你不必担心这些资源的确切位置，或者去计算是否有足够的内存来容纳额外的应用程序。这正是编排系统所解决的问题！你可以轻松地在集群中部署更多的应用，让 Kubernetes 来找出适合运行它们的位置（或是否适合运行它们）。
为什么不运行一个你自己的 NextCloud 实例呢？或者运行 gitea ？你还可以为你所有的物联网容器设置一套 CI/CD 流水线。毕竟，如果你可以在集群中进行本地构建，为什么还要在主计算机上构建并交叉编译它们呢？
这里的要点是，Kubernetes 可以更容易地利用那些你可能浪费掉的“隐藏”资源。Kubernetes 根据可用资源和容错处理规则来调度 Pod，因此你也无需手动完成这些工作。但是，为了帮助 Kubernetes 做出合理的决定，你绝对应该为你的工作负载添加 资源请求 配置。
尽管 Kuberenetes 或一般的容器编排平台通常不会与物联网相关联，但在管理分布式系统时，使用一个编排系统肯定是有意义的。你不仅可以使用统一的方式来处理多样化和异构的设备，还可以简化它们的通信方式。此外，Kubernetes 还可以更好地对闲置资源加以利用。
容器技术使构建“随处运行”应用的想法成为可能。现在，Kubernetes 可以更轻松地来负责“随处”的部分。作为构建一切的不可变基础，我们使用 Fedora IoT。
via: >物联网系统开发涉及的环节、人员及内容非常多，把物联网系统开发分成四大阶段，主要是需求阶段、研发阶段、测试阶段、发布阶段等，实现循序渐进，完成物联网系统项目开发。
1、需求阶段
企业在开发前就需要清楚想要什么类型的系统，产品经理与客户进行沟通讨论时，就包括开发类型、开发平台、功能需求、页面设计、开发周期、开发预算等问题反复讨论，之后还将这些需求梳理、需求分类，整理出大致的物联网系统功能框架原型图，只到确认原型图符合要求。
2、研发阶段
在需求阶段梳理完成后，进入物联网系统项目研发时，UI设计师会根据互联网系统原型图进行界面设计，在经过过多次与项目经理沟通修改后，形成初步的互联网系统的页面设计效果图。页面设计完成后，项目开发的前后端工程师根据需求文档进行需求评审，需要程序编写人员根据计划表，按计划和模块进行编写；在编码阶段择合适的程序设计语言、制定编码规范、建立数据库系统、进行程序编码。
3、测试阶段
测试是项目中较为重要的环节，其保证软件系统最后的质量。在物联网系统开发的测试中大致环节包含：测试用例设计、单元测试、集成测试、系统测试、编写《测试分析报告》。在此过程中，测试人员会将出现bug的部分，按计划反馈给前后端的相关负责人或工程师，然后相应工程师进行修改，直至项目在测试环节无bug问题，与客户进行沟通开始验收。
4、发布交付
软件系统开发公司根据合同向企业交付相关程序和文档，
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