KubeEdge

什么是 KubeEdge

KubeEdge 是一个开源系统，用于将容器化应用程序编排功能扩展到边缘的主机。KubeEdge 支持多个边缘协议，旨在对部署于云端和边端的应用程序与资源等进行统一管理。

KubeEdge 的组件在两个单独的位置运行——云上和边缘节点上。在云上运行的组件统称为 CloudCore，包括 Controller 和 Cloud Hub。Cloud Hub 作为接收边缘节点发送请求的网关，Controller 则作为编排器。在边缘节点上运行的组件统称为 EdgeCore，包括 EdgeHub，EdgeMesh，MetadataManager 和 DeviceTwin。有关更多信息，请参见 KubeEdge 网站。

启用 KubeEdge 后，您可以为集群添加边缘节点并在这些节点上部署工作负载。

kubeedge_arch

安装前启用 KubeEdge

在 Linux 上安装

在 Linux 上多节点安装 KubeSphere 时，您需要创建一个配置文件，该文件会列出所有 KubeSphere 组件。

  1. 在 Linux 上安装 KubeSphere 时，您需要创建一个默认文件 config-sample.yaml。执行以下命令修改该文件：

    1. vi config-sample.yaml

    备注

    如果您采用 All-in-one 安装，则不需要创建 config-sample.yaml 文件，因为可以直接创建集群。一般来说，All-in-one 模式针对那些刚接触 KubeSphere 并希望熟悉系统的用户。如果您想在该模式下启用 KubeEdge（比如用于测试），请参考下面的部分，查看如何在安装后启用 KubeEdge。

  2. 在该文件中，搜寻到 kubeedge.enabled，然后将 false 更改为 true。

    1. kubeedge:
    2.   enabled: true # 将“false”更改为“true”。

  3. 将 kubeedge.cloudCore.cloudHub.advertiseAddress 的值设置为群集的公共 IP 地址或边缘节点可以访问的 IP 地址。编辑完成后保存文件。

  4. 使用该配置文件创建一个集群：

    1. ./kk create cluster -f config-sample.yaml

在 Kubernetes 上安装

在 Kubernetes 上安装 KubeSphere 时，您可以在 cluster-configuration.yaml 文件中首先启用 KubeEdge。

  1. 下载 cluster-configuration.yaml 文件并进行编辑。

    1. vi cluster-configuration.yaml

  2. 在本地 cluster-configuration.yaml 文件中，搜寻到 kubeedge.enabled，将 false 更改为 true 以启用 KubeEdge。

    1. kubeedge:
    2.   enabled: true # 将“false”更改为“true”。

  3. 将 kubeedge.cloudCore.cloudHub.advertiseAddress 的值设置为群集的公共 IP 地址或边缘节点可以访问的 IP 地址。

  4. 保存文件并执行以下命令开始安装：

    1. kubectl apply -f https://github.com/kubesphere/ks-installer/releases/download/v3.1.0/kubesphere-installer.yaml
    3. kubectl apply -f cluster-configuration.yaml

在安装后启用 KubeEdge

  1. 使用 admin 用户登录控制台。点击左上角的平台管理，然后选择集群管理。

  2. 点击自定义资源 CRD，然后在搜索栏中输入 clusterconfiguration。点击搜索结果查看其详情页。

    信息

    自定义资源定义 (CRD) 允许用户在不新增 API 服务器的情况下创建一种新的资源类型，用户可以像使用其他 Kubernetes 原生对象一样使用这些自定义资源。

  3. 在资源列表中，点击 ks-installer 右侧的三个点，然后选择编辑配置文件。

  4. 在该配置文件中，搜寻到 kubeedge.enabled，将 false 更改为 true 以启用 KubeEdge。

    1. kubeedge:
    2.   enabled: true # 将“false”更改为“true”。

  5. 将 kubeedge.cloudCore.cloudHub.advertiseAddress 的值设置为群集的公共 IP 地址或边缘节点可以访问的 IP 地址。完成后，点击右下角的更新保存配置。

    备注

    如果您的集群是从 KubeSphere v3.0.0 升级而来，cluster-configuration.yaml 中不会包含 KubeEdge 的配置。有关更多信息，请参见如何在升级后启用 KubeEdge。

  6. 您可以使用 Web Kubectl 执行以下命令查看安装过程：

    1. kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l app=ks-install -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f

    提示

    您可以通过点击控制台右下角的锤子图标来找到 Web kubectl 工具。

在升级后启用 KubeEdge

如果您的 KubeSphere v3.1.0 集群是从 KubeSphere v3.0.0 的集群升级而来，请按照以上步骤编辑 cluster-configuration.yaml（即 CRD clusterconfiguration）并手动添加以下配置，再启用 KubeEdge。

  1.   kubeedge:
  2.     enabled: false
  3.     cloudCore:
  4.       nodeSelector: {"node-role.kubernetes.io/worker": ""}
  5.       tolerations: []
  6.       cloudhubPort: "10000"
  7.       cloudhubQuicPort: "10001"
  8.       cloudhubHttpsPort: "10002"
  9.       cloudstreamPort: "10003"
  10.       tunnelPort: "10004"
  11.       cloudHub:
  12.         advertiseAddress:
  13.           - ""            
  14.         nodeLimit: "100"
  15.       service:
  16.         cloudhubNodePort: "30000"
  17.         cloudhubQuicNodePort: "30001"
  18.         cloudhubHttpsNodePort: "30002"
  19.         cloudstreamNodePort: "30003"
  20.         tunnelNodePort: "30004"
  21.     edgeWatcher:
  22.       nodeSelector: {"node-role.kubernetes.io/worker": ""}
  23.       tolerations: []
  24.       edgeWatcherAgent:
  25.         nodeSelector: {"node-role.kubernetes.io/worker": ""}
  26.         tolerations: []

警告

请勿在升级前直接在 cluster-configuration.yaml 中直接添加 KubeEdge 的配置。

验证组件的安装

在集群管理页面，您可以看到节点管理下出现边缘节点板块。

edge-nodes

执行以下命令来检查 Pod 的状态：

  1. kubectl get pod -n kubeedge

如果组件运行成功，输出结果可能如下：

  1. NAME                                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
  2. cloudcore-5f994c9dfd-r4gpq                        1/1     Running   0          5h13m
  3. edge-watcher-controller-manager-bdfb8bdb5-xqfbk   2/2     Running   0          5h13m
  4. iptables-hphgf                                    1/1     Running   0          5h13m

自定义配置

启用 KubeEdge 后，您可以手动创建一个 ConfigMap 来自定义某些配置，比如 keadm 的下载 URL、KubeEdge 的版本等等。本地配置将基于该 ConfigMap 进行动态更新。

以下是 ConfigMap 的示例：

  1. apiVersion: v1
  2. data:
  3.   region: zh # 下载区域。
  4.   version: v1.6.1 # KubeEdge 的默认安装版本。
  5. kind: ConfigMap
  6. metadata:
  7.   name: edge-watcher-config
  8.   namespace: kubeedge

备注

对于 region 字段，您可以指定 zh 或 en。默认值为 zh，默认下载链接为 https://kubeedge.pek3b.qingstor.com/bin/v1.6.1/$arch/keadm-v1.6.1-linux-$arch.tar.gz。若将 region 设置为 en，下载链接将变为 https://github.com/kubesphere/kubeedge/releases/download/v1.6.1-kubesphere/keadm-v1.6.1-linux-amd64.tar.gz。