当K3s遇见RustFS：轻量级边缘存储方案的探索与实践

摘要：在边缘计算场景中，资源受限、网络不稳定是常态，庞大的云原生套件往往“水土不服”。本文将介绍如何将轻量级Kubernetes发行版K3s与Rust编写的开源对象存储RustFS相结合，打造一个兼具弹性、轻量和S3兼容性的边缘云原生存储解决方案。

一、 缘起：边缘场景下的存储挑战

随着物联网和边缘计算的蓬勃发展，计算能力正不断下沉到靠近数据源的边缘节点。然而，边缘环境通常具有以下特点：
  • 资源有限：CPU、内存、存储空间远不如数据中心。
  • 网络不稳定：与中心云的网络连接时延高、带宽小甚至可能中断。
  • 运维困难：节点分散，难以进行大规模的集中运维。
在这种背景下，完整的Kubernetes发行版和传统的分布式存储系统显得过于沉重。我们需要一套更轻量、更坚固的技术栈。这正是 K3s​ 和 RustFS​ 组合的用武之地。 配图 1：边缘计算场景示意图
 
[边缘设备（摄像头、传感器等）] <--> [边缘网关（运行K3s+RustFS）] <--> [云端数据中心]
 
 
（图片描述：一张描绘了从终端设备到边缘网关，再到云端的流程图，突出边缘节点的关键位置）

二、 技术选型：为何是K3s与RustFS？

1. K3s：为边缘而生的K8s发行版K3s是一款经CNCF一致性认证的Kubernetes发行版，它通过以下方式实现了“瘦身”：
  • 将K8s所需的所有组件打包成一个不到100MB的二进制文件。
  • 使用sqlite3替代etcd作为默认存储后端，简化了部署。
  • 大幅简化了安装和运维流程，一条命令即可完成集群搭建。
对于国内用户，可以使用镜像源加速安装： 
curl -sfL https://rancher-mirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -
安装成功后，使用 kubectl get nodes即可查看轻量而强大的K3s集群。 2. RustFS：MinIO的Rust平替方案RustFS是一个用Rust编写的开源分布式对象存储系统，其核心优势包括：
  • 完全兼容S3协议：现有基于S3 API的应用可以无缝迁移。
  • 性能与安全：Rust语言天生具备内存安全和高性能特性。
  • 部署灵活：支持源码、二进制、Docker及Helm Chart多种方式安装，完美契合云原生生态。

三、 实战：在K3s上部署RustFS

下面我们一步步地将RustFS部署到K3s集群中。 步骤一：准备工作——配置本地存储 K3s默认集成了Rancher开发的local-path-provisioner，它能够将节点上的本地路径动态提供为PV（持久化卷）。这正是边缘场景下利用本地磁盘的理想方案。 
# 安装local-path-provisioner
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rancher/local-path-provisioner/v0.0.32/deploy/local-path-storage.yaml

# 查看确认StorageClass已就绪
kubectl get sc
输出示例，local-path已成为默认的StorageClass： 
NAME                   PROVISIONER             RECLAIMPOLICY   ...
local-path (default)   rancher.io/local-path   Delete          ...
配图 2：K3s本地存储 provisioner 工作流程
 
[PVC请求] -> [local-path-provisioner] -> [在节点上创建本地路径] -> [绑定PV]
 
（一个简单的序列图，展示PVC如何通过provisioner自动创建本地目录并绑定） 步骤二：定制并安装RustFS Helm Chart首先，克隆RustFS的Helm仓库。
  
git clone git@github.com:rustfs/rustfs.git
cd rustfs
其Chart目录结构清晰，支持多机多盘模式。我们主要修改 values.yaml文件中的关键参数，例如资源限制、PVC大小和StorageClass。 
# values.yaml 关键配置示例
storageclass:
  name: local-path  # 使用我们刚刚确认的StorageClass
  size: 256Mi       # 根据你的磁盘空间调整

# 默认用户名和密码（生产环境请务必修改！）
auth:
  username: "rustfsadmin"
  password: "rustfsadmin"
由于K3s默认使用Traefik作为Ingress Controller，我们使用以下命令安装： 
# 使用Traefik Ingress
helm install rustfs -n rustfs --create-namespace ./ --set ingress.className="traefik"
步骤三：验证部署状态部署完成后，检查所有资源是否正常创建： 
kubectl -n rustfs get pods,pvc,ingress,svc
配图 3：部署成功的资源状态截图 
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/rustfs-0  1/1     Running   0          88m
pod/rustfs-1  1/1     Running   0          92m
...

NAME                                      STATUS   VOLUME... CAPACITY   ...
persistentvolumeclaim/data-rustfs-0...   Bound    pvc-xxx   256Mi      ...
...

NAME        CLASS    HOSTS              ADDRESS   PORTS   AGE
ingress/rustfs  traefik  your.rustfs.com  10.0.0.4  80,443  30m
（图片描述：一个命令行终端窗口的截图，清晰地展示了Pod、PVC、Ingress等资源均为Ready状态）

四、 初体验：登录RustFS控制台

当所有Pod都处于Running状态后，即可通过Ingress地址访问RustFS。你需要将本地DNS（如修改hosts文件）指向K3s节点的IP，使得 your.rustfs.com能够解析。 在浏览器中输入 https://your.rustfs.com，使用预设的用户名和密码（本例中为 rustfsadmin/ rustfsadmin）登录。

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五、 总结

通过本文的实践，我们成功地在边缘友好的K3s集群上部署了轻量级的S3兼容存储方案RustFS。这个组合方案具有以下显著优势：
  1. 极简架构：K3s和RustFS都秉承了“小而美”的理念，资源占用低，启动速度快。
  2. 开箱即用：基于Helm Chart的部署方式极大简化了运维成本。
  3. 标准兼容：完全兼容Kubernetes生态和S3 API，现有应用无需改造即可接入。
  4. 边缘优化：利用本地存储，不依赖高速网络，非常适合边缘和轻量级私有云场景。
对于正在寻找稳定、轻量且功能完善的边缘存储方案的团队来说，K3s + RustFS​ 无疑是一个非常值得尝试的优秀组合。
posted @ 2025-12-20 21:11  东峰叵,com  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报