摘要：

雲原生已成為驅動數字基礎設施演進的核心動力。作為承載這一切的基石，操作系統正面臨着向全場景、高效率、強安全轉變的深刻挑戰。openEuler，作為面向數字基礎設施的開源操作系統，其最新發布的 openEuler 24.03 LTS SP2 版本，搭載了革命性的 Linux 6.6 內核，為雲原生應用提供了前所未有的性能與穩定性。

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_Nginx

一、 時代浪潮：雲原生的“全場景”挑戰

雲原生（Cloud Native）代表着一套構建和運行應用程序的架構理念和技術合集，其核心支柱——容器化、微服務、CI/CD 和 DevOps——旨在構建鬆耦合、可彈性伸縮、高容錯的系統。

這種範式對底層的操作系統提出了極為苛刻的要求：

  1. 極致的資源效率： 無論是數據中心的高密度容器部署，還是邊緣設備的資源受限，操作系統自身的開銷都必須被壓縮到極致
  2. 敏捷的調度與隔離： 內核必須具備更低延遲的進程調度能力（如 EEVDF）和更精細的 Cgroups 機制，以實現海量容器的快速啓停和嚴格隔離
  3. 強大的網絡與I/O： 微服務間的頻繁通信和有狀態應用的數據持久化，高度依賴高性能、低延遲的網絡堆棧和異步 I/O 處理能力（如 io\_uring）
  4. 內建的安全與可觀測性： 安全必須“左移”到 OS 層，而 eBPF 等技術帶來的深度可觀測性也已成為標配

傳統的通用操作系統在這些方面往往力不從心。而 openEuler 24.03 LTS SP2 不僅着眼於數據中心的“重量級”K8s 場景，其高效的內核與輕量化的設計，使其同樣擅長應對雲原生在邊緣和開發環境中的“輕量級”挑戰

二、 技術深潛：openEuler 24.03 LTS SP2 的雲原生“核動力”

openEuler 24.03 LTS SP2 的最大亮點是其搭載了Linux 6.6 內核。這個內核版本帶來了多項對雲原生場景至關重要的底層革新：

  • EEVDF 調度器 (Earliest Eligible Virtual Deadline First)： 6.6 內核正式啓用了 EEVDF 調度器以取代傳統的 CFS。對於雲原生微服務而言，這意味着更公平、更低延遲的 CPU 資源分配，能有效緩解高併發下的“長尾延遲”問題，這對於時延敏感的邊緣 AI 應用尤為關鍵。
  • io\_uring 的持續進化： 作為 Linux 異步 I/O 的未來，io\_uring 在 6.6 內核中得到了極大增強，提升了 I/O 密集型應用（如數據庫、消息隊列）的性能。
  • 內存管理與 Cgroups 優化： 對內存管理和 Cgroup v2 的精細打磨，使得容器的資源視圖更精確，內存回收效率更高，從而支持在資源受限的設備上運行更多服務

除了強大的內核，openEuler 自身的生態工具鏈，如輕量化容器引擎 iSula（可與 K3s 底層的 Containerd 協同工作）和智能運維 A-Ops，共同構築了其“全場景”雲原生的技術護城河

三、 實戰演練：K3s on openEuler 24.03 - 打造極致輕量化雲原生底座

對於開發者和邊緣計算場景而言，部署一個完整的 K8s 集羣過於沉重。因此，我們選擇評測 openEuler 24.03 LTS SP2 運行 K3s 的表現。K3s 是一個經 CNCF 認證的、輕量級的 K8s 發行版，它將 K8s 組件打包為單個二進制文件，極大簡化了部署和運維，是邊緣計算和開發者環境的理想選擇

環境準備：

  • 一台虛擬機，安裝 openEuler 24.03 LTS SP2
  • 配置：至少 2C2G 內存（K3s 非常輕量，但仍需基本資源）

推薦按此配置：

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_02

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_開發者_03

步驟一：系統初始化（單節點執行）

為確保 K3s 順利運行，我們進行標準化的系統環境準備。

  1. 關閉防火牆和 SELinux（為簡化教程，生產環境應配置精細規則）：
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 臨時關閉SELinux
setenforce 0
# 永久關閉，重啓生效
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_04

  1. 關閉 Swap 分區（K8s/K3s 的標準要求）：
swapoff -a
# 永久關閉，註釋掉 /etc/fstab 中的 swap 行
sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_05

  1. 確保內核模塊加載（openEuler 24.03 默認已支持）： K3s 依賴 br_netfilter 和 overlay 等模塊。openEuler 24.03 默認支持良好，我們可以手動檢查加載
modprobe br_netfilter
modprobe overlay

# 驗證內核參數
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF
sysctl --system

執行 sysctl --system 後，應看到配置生效的輸出

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_06

步驟二：安裝 K3s（單節點執行）

K3s 以其“一鍵安裝”而聞名。我們將使用國內鏡像源來加速安裝過程

  1. 執行 K3s 官方安裝腳本（使用國內鏡像）： openEuler 24.03 已內置 curl，可直接使用。
# 使用 mirror.rancher.cn 作為國內加速鏡像
curl -sfL https://rancher-mirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -

這條命令會自動下載 K3s 二進制文件，並將其註冊為 systemd 服務自動運行。安裝過程非常迅速，充分體現了其輕量化的優勢。

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_07

  1. 檢查 K3s 服務狀態：
systemctl status k3s

您應該能看到 k3s.service 處於 active (running) 狀態，證明 K3s 已在 openEuler 24.03 上成功啓動

步驟三：配置 kubectl 訪問 K3s 集羣（單節點執行）

K3s 會自動生成一個 kubeconfig 文件，我們只需將其配置到 kubectl 默認讀取的位置。

  1. 安裝 kubectl（推薦）： 雖然 K3s 自帶了 kubectl (位於 /usr/local/bin/k3s kubectl)，但為方便使用，我們安裝 openEuler 源中提供的標準 kubectl 客户端。
dnf install -y kubectl
  1. 配置 Kubeconfig：
# 創建 .kube 目錄
mkdir -p $HOME/.kube

# 複製 K3s 的配置文件，並設置正確權限（K3s的配置文件默認對 root 只讀）
cp /etc/rancher/k3s/k3s.yaml $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
chmod 600 $HOME/.kube/config

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_08

步驟四：驗證 K3s 單節點集羣（單節點執行）

現在，我們的單節點 K8s 集羣已經準備就緒！

  1. 檢查節點狀態：
kubectl get nodes

您會看到您的虛擬機主機名顯示為 Ready 狀態，並且 ROLES 包含 control-plane,master。這證明 openEuler 24.03 作為一個節點已成功註冊到 K3s 集羣中

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_09

  1. 檢查 K3s 內置組件：K3s 的一大優勢是“開箱即用”，它內置了 Traefik（Ingress）、Metrics Server 和 CoreDNS 等核心組件。
kubectl get pods -n kube-system

您會看到 coredns-xxx, traefik-xxx, metrics-server-xxx 等 Pod 都處於 Running 狀態。這證明 openEuler 24.03 完美兼容 K3s 的所有內置服務，無需任何額外配置

步驟五：部署並訪問測試應用（單節點執行）

最後，我們部署一個 Nginx 應用，並通過 NodePort 訪問它，以驗證 K3s 集羣網絡功能完整。

  1. 創建 Nginx Deployment 和 Service：
kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
  1. 查看服務端口：
kubectl get svc nginx

記下 Nginx 服務映射到宿主機的端口（例如 80:3xxxx/TCP 中的 3xxxx）。

  1. 訪問 Nginx： 您可以使用 curl 配合您虛擬機的 IP（或 127.0.0.1）和剛查到的 NodePort 端口號進行訪問。
# 假設查到的端口是 31080，使用 localhost 訪問
curl http://127.0.0.1:31080

# 或者使用虛擬機的 IP (假設為 192.168.1.10)
# curl http://192.168.1.10:31080

成功返回 Nginx 的歡迎頁面，標誌着這個基於 openEuler 24.03 的 K3s 單節點集羣功能完整，網絡通暢！

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_開發者_10

四、 評測總結：穩固、高效、輕量的全場景底座

通過在 openEuler 24.03 LTS SP2 單機環境中部署 K3s 的實戰評測，我們可以得出以下深刻結論：

  1. 完美兼容，極致輕量： 整個安裝過程“一鍵成功”，K3s 及其依賴的 containerd、cni 等組件在 openEuler 24.03 上運行完美，無需任何額外補丁或繁瑣配置。這得益於 openEuler 24.03 搭載的 6.6 內核對 cgroup v2 和內核網絡特性的原生支持。系統啓動後，K3s 自身資源佔用極低，與 openEuler 高效的內核調度結合，為資源受限場景提供了最大化的業務運行空間
  2. 生態成熟，開箱即用： K3s 自帶的 Traefik、CoreDNS、Metrics-Server 等核心服務均能穩定運行，證明了 openEuler 24.03 作為雲原生底座的生態成熟度和高兼容性。其 dnf 源中提供的 kubectl 等工具鏈版本匹配、易於獲取，極大提升了易用性
  3. 開發者與邊緣的“黃金搭檔”： “openEuler 24.03 + K3s”的組合，是開發者在單機（如筆記本電腦、開發虛擬機）上模擬完整 K8s API 環境的最佳實踐。它開機資源佔用極低、啓動迅速，讓開發者能快速搭建、銷燬和測試環境。更重要的是，這套組合為蓬勃發展的邊緣計算市場（如物聯網網關、智能攝像頭、邊緣 AI 盒子）提供了一個經過驗證的、高可靠、高性能的理想底座

五、 未來展望：AI 浪潮下的“全能” openEuler

從數據中心到邊緣：基於 openEuler 24.03 LTS SP2 的 K3s 輕量化雲原生實戰評測_雲原生_11

隨着大模型和 AI 應用的爆發，算力調度、GPU/NPU 資源池化、AI 框架與 K8s 的深度融合已成趨勢。openEuler 社區早已在此佈局，其在異構算力支持（如對昇騰、英偉達等 AI 芯片的適配）、AI 容器（如 MindSpore 容器）優化、Cgroup 對 AI 算力資源的精細化管理等方面持續發力。

從本次 K3s 實戰的“輕盈”出發，到承載數據中心 K8s 集羣的“穩重”，再到擁抱未來雲原生 AI 的“智能”，openEuler 24.03 LTS SP2 憑藉其強大的 6.6 內核和完善的開源生態，真正踐行了其作為“面向數字基礎設施”的“全場景”開源操作系統的承諾

分享一下 openEuler 相關產品官方信息：
1.產品地址：https://www.openeuler.org/

2.評測地址：https://www.openeuler.org/

3.產品使用説明：https://docs.openeuler.openatom.cn/zh/


如果您正在尋找面向未來的開源操作系統，不妨看看DistroWatch 榜單中快速上升的 openEuler:<https://distrowatch.com/table-mobile.php?distribution=openeuler>，一個由開放原子開源基金會孵化、支持“超節點”場景的Linux 發行版。 openEuler官網：<https://www.openeuler.openatom.cn/zh/>