基于Linux内核实现一个最精简的k3s部署环境，实现一个Golang web应用部署

基于搜索结果，我为你提供一个在Linux上实现最精简k8s部署环境并部署Go web应用的完整方案。k3s 是最轻量级的Kubernetes发行版，特别适合资源有限的环境。

第一步：Linux系统环境说明

选择一个轻量级Linux发行版（如Ubuntu、Debian Server等），确保满足基本要求：

• 64位Linux系统
• 至少512MB内存
• root或sudo权限

服务器系统版本：Debian 6.1.129-1 (2025-03-06) x86_64 GNU/Linux

基础环境配置：

# 更新系统
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装必要工具
sudo apt install -y curl wget vim

# 可选：禁用防火墙（测试环境）
sudo ufw disable

第二步：安装k3s（最精简k8s）

k3s简介（参见官网介绍）

• k3s是一个高可用的、经过CNCF认证的Kubernetes发行版，专为无人值守、资源受限、偏远地区或物联网设备内部的生产工作负载而设计。
• k3s被打包成单个小于60MB的二进制文件，从而减少了运行安装、运行和自动更新生产Kubernetes集群所需的依赖性和步骤。
• ARM64和ARMv7都支持二进制文件和多源镜像。k3s在小到树莓派或大到 AWS a1.4xlarge 32GiB服务器的环境中均能出色工作。

k3s以其单二进制文件部署方式而闻名，是实现最精简Kubernetes环境的理想选择。

# 安装k3s（单节点集群）
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

# 验证安装
sudo k3s kubectl get nodes

# 配置kubectl
sudo cp /etc/rancher/k3s/k3s.yaml ~/.kube/config
sudo chown $USER:$USER ~/.kube/config
export KUBECONFIG=~/.kube/config

# 检查集群状态
kubectl get pods -A

k3s会自动安装以下核心组件：

• kube-apiserver
• kube-controller-manager
• kube-scheduler
• kubelet
• containerd（替代docker）
• CoreDNS
• Traefik（Ingress控制器）

第三步：创建Go web应用

创建一个简单的Go web应用：

mkdir -p ~/go-web-app && cd ~/go-web-app

# 创建main.go
cat > main.go << EOF
package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "os"
)

func main() {
    port := os.Getenv("PORT")
    if port == "" {
        port = "8080"
    }

    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintf(w, "Hello from Go on Kubernetes! Host: %s", r.Host)
    })

    fmt.Printf("Server starting on port %s\n", port)
    http.ListenAndServe(":"+port, nil)
}
EOF

# 初始化Go模块
go mod init go-web-app

第四步：Docker化Go应用

为Go应用创建Dockerfile，使用多阶段构建优化镜像大小：

cat > Dockerfile << EOF
# 构建阶段
FROM golang:1.21-alpine AS builder

WORKDIR /app
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download

COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o web-app

# 运行阶段
FROM alpine:latest

WORKDIR /root/
COPY --from=builder /app/web-app .

EXPOSE 8080
CMD ["./web-app"]
EOF

构建并测试Docker镜像：

# 构建镜像
docker build -t go-web-app:latest .

# 本地测试
docker run -d -p 8080:8080 --name test-app go-web-app:latest
curl http://localhost:8080
docker stop test-app && docker rm test-app

第五步：部署到k3s

创建Kubernetes部署文件：

# 创建部署YAML
cat > deployment.yaml << EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: go-web-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: go-web-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: go-web-app
    spec:
      containers:
      - name: go-web-app
        image: go-web-app:latest
        ports:
        - containerPort: 8080
        env:
        - name: PORT
          value: "8080"
        resources:
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "100m"
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "50m"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: go-web-app-service
spec:
  selector:
    app: go-web-app
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
  type: ClusterIP
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: go-web-app-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: traefik
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: go-web-app-service
            port:
              number: 80
EOF

部署应用：

# 应用部署
kubectl apply -f deployment.yaml

# 检查部署状态
kubectl get pods
kubectl get svc
kubectl get ingress

# 查看日志
kubectl logs -l app=go-web-app --tail=10

第六步：访问应用

由于k3s自带Traefik Ingress控制器，你可以通过以下方式访问：

# 获取Ingress地址
kubectl get ingress

# 如果是本地环境，可以直接访问
curl http://localhost

# 或者通过端口转发
kubectl port-forward svc/go-web-app-service 8080:80 &
curl http://localhost:8080

环境优化建议

1. 资源限制：k3s默认配置已经非常轻量，但可以进一步优化：

   # 安装时禁用不必要的组件
   curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="--disable=traefik --disable=servicelb" sh -

2. 镜像优化：使用更小的基础镜像，最终容器大小可控制在10MB以内。

3. 监控：使用k3s内置的metrics-server监控资源使用情况。

4. 持久化：如需持久化存储，k3s支持local-path-provisioner，无需额外配置。

这个方案提供了最精简的k8s环境（k3s）和完整的Go应用部署流程，适合开发测试环境，也适用于资源受限的生产环境。 整个环境启动时间通常在1-2分钟内，内存占用仅需500MB左右。