Kubernetes 发行版 - 对 kubeadm、k3s、MicroK8s、Minikube、Talos Linux 和 RKE2 的简要概述

比较 自托管 Kubernetes 发行版，用于在裸机或家庭服务器上部署，重点关注安装简便性、性能、系统要求和功能集。

在下面的比较中，我们主要关注每个 Kubernetes 发行版的安装简便性、系统要求和功能集。详细比较请参见：3 节点家庭实验室的 Kubernetes 发行版比较。

🧪 比较表 / TL;DR

以下是详细分析：

🧩 用于自托管的主要 Kubernetes 变体

1. Kubernetes（原生）– kubeadm

• 描述：使用 kubeadm 作为 引导工具 的官方上游 Kubernetes。

• 最适合：通过艰苦方式学习 Kubernetes，生产级的 DIY 集群。

• 系统要求：

  • CPU：每个节点 ≥2 核。
  • RAM：≥2GB（推荐 ≥4GB）。
  • 磁盘：20GB+。
  • 操作系统：Linux（Ubuntu、CentOS、Debian 等）。

• 安装难度：⚠️ 高级

  • 需要设置容器运行时（containerd、CRI-O）、网络（CNI 插件）等。
  • 灵活但非常手动。

• 裸机适用性：良好，但需要较高努力。

2. k3s（由 Rancher 提供）

• 描述：k3s 是一个轻量级的 Kubernetes 发行版，专为物联网、边缘计算和家庭实验室优化。

• 最适合：家庭实验室、树莓派、资源有限的机器。

• 系统要求：

  • CPU：最低 1 核。
  • RAM：最低 512MB（推荐 1GB+）。
  • 磁盘：最低 1GB（理想 10GB+）。

• 安装难度：✅ 非常容易

  • 单个二进制文件，通过一个脚本安装。
  • 包含 containerd、简化网络等。

• 裸机适用性：优秀。

• 特殊功能：

  • 默认使用 SQLite 作为数据存储（也可使用 etcd 或外部数据库）。
  • 内置服务负载均衡器（klipper-lb）。
  • 通过 /var/lib/rancher/k3s/server/manifests 自动部署清单。

3. MicroK8s（由 Canonical 提供）

• 描述：MicroK8s 是一个单包 Kubernetes 发行版，设计用于简单性和模块化。

• 最适合：开发人员、测试集群、小型生产环境。

• 系统要求：

  • CPU：1+ 核。
  • RAM：最低 2GB（理想 4GB+）。
  • 磁盘：20GB+。
  • 操作系统：Linux（最佳在 Ubuntu 上）。

• 安装难度：✅ 非常容易

  • snap install microk8s --classic
  • 包含内置附加组件（仪表板、Istio、Knative 等）。

• 裸机适用性：优秀，尤其是在 Ubuntu 上。

• 注意事项：

  • 使用自己的网络（flanneld）。
  • 支持通过 microk8s add-node 自动 HA 集群。

4. Minikube

• 描述：Minikube 是一个使用虚拟机或容器在本地运行 Kubernetes 的工具。

• 最适合：仅用于本地开发。

• 系统要求：

  • CPU：2+ 核。
  • RAM：2GB+。
  • 磁盘：20GB+。

• 安装难度：✅ 非常容易

  • 通过 minikube start 安装。

• 裸机适用性：有限（需要虚拟化）。

• 不适合多节点或真实部署。

5. Talos Linux

• 描述：Talos Linux 是一个专为运行 Kubernetes 而设计的安全、不可变操作系统。

• 最适合：寻求安全、GitOps 风格设置的高级用户。

• 系统要求：

  • CPU：2+ 核。
  • RAM：2GB+。
  • 磁盘：8GB+。

• 安装难度：⚠️ 中等至困难

  • 需要生成配置、启动 Talos OS，并通过 talosctl 安装 Kubernetes。

• 裸机适用性：对专业人士良好；不适合初学者。

• 注意事项：

  • 通过 Talos API 声明式管理操作系统。
  • 没有 SSH，也没有包管理器。

6. Flatcar Container Linux + kubeadm

• 描述：Flatcar Container Linux 是一个专为容器设计的不可变操作系统，类似于 CoreOS。

• 最适合：安全性和最小操作系统足迹。

• 系统要求：与 kubeadm 类似。

• 安装难度：⚠️ 高级

  • 通过 kubeadm 在 Flatcar 上安装 Kubernetes。

• 裸机适用性：对高级设置良好。

7. RKE / RKE2（Rancher Kubernetes Engine）

• 描述：Rancher 自己的 Kubernetes 安装器。

• 最适合：Rancher 管理的集群、混合环境。

• 系统要求：

  • 与 kubeadm 类似。

• 安装难度：⚠️ 中等

  • RKE 基于 Docker。
  • RKE2 是更新的、强化版本（使用 containerd、SELinux 等）。

• 裸机适用性：对熟悉 Rancher 的用户良好。

🔧 建议

✅ 初学者 / 家庭实验室 / 树莓派集群

• 使用：k3s 或 MicroK8s
• 原因：非常简单，资源使用低，设置快速。

✅ 中级用户 / 想学习 Kubernetes 内部机制

• 使用：kubeadm 或 RKE2
• 原因：更接近上游；更手动，但高度教育性和可定制性。

✅ 安全重点 / 不可变基础设施

• 使用：Talos Linux
• 原因：安全、GitOps 原生、操作系统级别控制，但学习曲线陡峭。

⚙️ 安装示例 – k3s

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

完成。Kubeconfig 文件位于 /etc/rancher/k3s/k3s.yaml

有用的链接

• Kubernetes 命令速查表
• 3 节点家庭实验室的 Kubernetes 发行版详细比较
• 使用 Kubespray 安装 Kubernetes

本文中提到的 Kubernetes 发行版

• https://k3s.io/
• https://microk8s.io/
• https://minikube.sigs.k8s.io/docs/
• https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/
• https://kubernetes.io/
• https://rke.docs.rancher.com/
• https://www.talos.dev/