香港VPS部署K8s单节点集群：K3s轻量版 + Helm + Ingress Controller从零上生产环境

Kubernetes 是云原生应用部署的行业标准，但标准版 K8s 对服务器资源要求很高，不适合单台 VPS。K3s 是 Rancher 发布的轻量级 Kubernetes 发行版，内存占用仅约 512MB，完全兼容标准 K8s API，是在香港 VPS 上运行生产级容器编排的最佳选择。

一、K3s vs 标准 K8s 对比

二、K3s 安装（单节点，1分钟完成）

<code"># 服务器要求：Ubuntu 22.04，4核8G 以上，香港 VPS
# 一键安装 K3s（含 kubectl、Traefik Ingress、CoreDNS）
curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="\
  --tls-san 你的服务器公网IP \
  --tls-san yourdomain.com \
  --disable servicelb \
  --write-kubeconfig-mode 644" sh -

# 等待安装完成（约1分钟）
systemctl status k3s

# 验证节点状态
kubectl get nodes
# 输出应显示：
# NAME       STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
# hk-vps-1   Ready    control-plane,master   1m    v1.29.x+k3s1

<code"># 配置本地 kubectl 远程管理（在本地机器执行）
scp root@服务器IP:/etc/rancher/k3s/k3s.yaml ~/.kube/config-hk
# 修改 server 地址为公网 IP
sed -i 's/127.0.0.1/服务器公网IP/g' ~/.kube/config-hk
export KUBECONFIG=~/.kube/config-hk
kubectl get nodes   # 验证远程连接

三、安装 Helm（Kubernetes 包管理器）

<code"># 在服务器上安装 Helm 3
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash
helm version

# 添加常用 Chart 仓库
helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io     # cert-manager
helm repo update

四、配置自动 HTTPS 证书（cert-manager）

<code"># 安装 cert-manager（自动申请和续期 Let's Encrypt 证书）
helm install cert-manager jetstack/cert-manager \
  --namespace cert-manager \
  --create-namespace \
  --set installCRDs=true

# 等待 cert-manager 就绪
kubectl -n cert-manager rollout status deployment/cert-manager

# 创建 Let's Encrypt ClusterIssuer
cat << 'EOF' | kubectl apply -f -
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: ClusterIssuer
metadata:
  name: letsencrypt-prod
spec:
  acme:
    server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
    email: admin@yourdomain.com
    privateKeySecretRef:
      name: letsencrypt-prod
    solvers:
    - http01:
        ingress:
          class: traefik    # K3s 内置 Traefik Ingress
EOF

五、部署示例应用（含 Ingress + 自动 HTTPS）

<code"># 创建命名空间（隔离不同项目）
kubectl create namespace production
kubectl create namespace staging

# 部署 Nginx 示例应用
cat << 'EOF' | kubectl apply -f -
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-app
  namespace: production
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web-app
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: nginx:alpine
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "100m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-app-svc
  namespace: production
spec:
  selector:
    app: web-app
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: web-app-ingress
  namespace: production
  annotations:
    cert-manager.io/cluster-issuer: "letsencrypt-prod"
    traefik.ingress.kubernetes.io/router.middlewares: production-redirect-https@kubernetescrd
spec:
  tls:
  - hosts:
    - app.yourdomain.com
    secretName: app-tls
  rules:
  - host: app.yourdomain.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: web-app-svc
            port:
              number: 80
EOF

六、常用运维命令速查

<code"># 查看所有命名空间的 Pod 状态
kubectl get pods --all-namespaces

# 查看 Pod 日志（实时）
kubectl logs -f deployment/web-app -n production

# 滚动更新镜像（零停机发布）
kubectl set image deployment/web-app web=nginx:1.26 -n production
kubectl rollout status deployment/web-app -n production

# 回滚到上一版本
kubectl rollout undo deployment/web-app -n production

# 查看资源使用情况
kubectl top nodes
kubectl top pods --all-namespaces

# 进入 Pod 调试
kubectl exec -it $(kubectl get pod -n production -l app=web-app -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -n production -- sh

七、K3s 数据备份

<code"># K3s 使用 SQLite 作为默认数据库，定期备份
k3s etcd-snapshot save --name backup-$(date +%Y%m%d)

# 或直接备份 SQLite 文件
cp /var/lib/rancher/k3s/server/db/state.db \
   /backup/k3s/state-$(date +%Y%m%d).db

八、总结

K3s 将 Kubernetes 的学习和使用门槛大幅降低，在 4核8G 香港 VPS 上可以流畅运行 10～20 个容器应用，同时享受 K8s 的完整生态（Helm Charts、自动扩缩容、滚动发布、健康检查）。对于正在从 Docker Compose 迁移到容器编排的开发团队，K3s 是最平滑的过渡路径。