Kubernetes zu Hause: Mini-K8s mit k3s
Kubernetes gilt als komplex und ressourcenhungrig. k3s von Rancher ändert das: Ein leichtgewichtiges K8s, das auf einem Raspberry Pi läuft. Wir zeigen, wie Sie es zu Hause einsetzen.
Was ist k3s?
k3s ist eine Lightweight-Version von Kubernetes, entwickelt von Rancher (jetzt SUSE). Es ist:
k3s vs k8s vs Docker Compose
| Eigenschaft | Docker Compose | k3s | k8s (full) |
|-------------|---------------|-----|------------|
| Komplexität | Niedrig | Mittel | Hoch |
| Ressourcen | Minimal | Gering (512 MB+) | Hoch (4+ GB) |
| Multi-Node | ❌ | ✅ | ✅ |
| Auto-Scaling | ❌ | ✅ | ✅ |
| Self-Healing | Begrenzt | ✅ | ✅ |
| Load Balancing | ❌ | ✅ (ServiceLB) | ✅ (Ingress) |
| Storage | Volumes | CSI (Longhorn, etc.) | CSI |
| Lernkurve | Flach | Mittel | Steil |
| Use Case | Single-Node | Home-Lab / Edge | Production |
Installation: k3s in 5 Minuten
Schritt 1: Master Node installieren
``bash`
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
Das war's. k3s ist installiert und läuft.
Schritt 2: Node-Status prüfen
`bash`
sudo k3s kubectl get nodes
`
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
ultrion-server Ready control-plane,master 1m v1.31.4+k3s1
Schritt 3: kubeconfig einrichten
`bash`
mkdir -p ~/.kube
sudo k3s kubectl config view --raw > ~/.kube/config
chmod 600 ~/.kube/config
Jetzt können Sie kubectl ohne sudo nutzen.
Schritt 4: Worker Node hinzufügen (optional)
Auf einem zweiten Server:
`bashAuf dem Master: Node-Token auslesen
sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
Auf dem Worker:
curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://
`
Erste Schritte mit k3s
Einen Pod starten
bash
kubectl run nginx --image=nginx:alpine --port=80
`Den Pod freigeben (Service)
bash
kubectl expose pod nginx --port=80 --type=LoadBalancer
`Service-IP abrufen
bash
kubectl get svc nginx
`
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
nginx LoadBalancer 10.43.42.10 192.168.1.50 80:30567/TCP 10s
k3s weist automatisch eine externe IP zu (ServiceLB). Nginx ist unter
erreichbar.Deployment mit YAML
Statt einzelner Befehle: ein YAML-Manifest.
`yaml
nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:alpine
ports:
- containerPort: 80---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
spec:
type: LoadBalancer
ports:
- port: 80
selector:
app: nginx
`bash
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
`Praxis-Beispiel: Nextcloud auf k3s
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nextcloud
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nextcloud
template:
metadata:
labels:
app: nextcloud
spec:
containers:
- name: nextcloud
image: nextcloud:latest
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/www/html
env:
- name: MYSQL_HOST
value: "db"
volumes:
- name: data
persistentVolumeClaim:
claimName: nextcloud-pvc---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nextcloud
spec:
type: LoadBalancer
ports:
- port: 8080
targetPort: 80
selector:
app: nextcloud
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nextcloud-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
storageClassName: local-path
resources:
requests:
storage: 50Gi
`Storage in k3s
k3s bringt local-path-provisioner mit — automatische lokale Volumes ohne extra Setup.
yaml
PVC anfordern
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: data-pvc
spec:
accessModes: [ReadWriteOnce]
storageClassName: local-path
resources:
requests:
storage: 100Gi
`Für verteilten Storage: Longhorn (kostenlos, von Rancher) installieren.
Ingress: Mehrere Services über eine IP
Mit einem Ingress Controller (Traefik ist in k3s enthalten) können Sie mehrere Services über Domains routen:
yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: my-ingress
annotations:
ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
spec:
rules:
- host: nextcloud.example.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nextcloud
port:
number: 80
- host: jellyfin.example.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: jellyfin
port:
number: 8096
`Traefik in k3s ist automatisch aktiviert. SSL mit cert-manager + Let's Encrypt automatisieren.
Helm: Der Paketmanager für K8s
bash
Helm installieren
curl https://baltocdn.com/helm/signing.asc | sudo apt-key add -
echo "deb https://baltocdn.com/helm/stable/debian/ all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list
sudo apt update && sudo apt install helmApps installieren (Beispiel: Jellyfin)
helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io
helm install cert-manager jetstack/cert-manager --namespace cert-manager --create-namespace
``k3s vs Alternativen
| Lösung | Ressourcen | Multi-Node | Schwierigkeit |
|--------|-----------|------------|---------------|
| k3s | 512 MB+ | ✅ | Mittel |
| k0s | 512 MB+ | ✅ | Mittel |
| MicroK8s | 1 GB+ | ✅ | Mittel |
| Minikube | 2 GB+ | ❌ | Niedrig |
| kind | 1 GB+ | ❌ | Mittel |
| Docker Compose | 256 MB | ❌ | Niedrig |
FAQ
Brauche ich Kubernetes zu Hause?
Wenn Sie 1-3 Services hosten: nein, Docker Compose reicht. Wenn Sie: Auto-Scaling, Self-Healing, Multi-Node-Cluster, Lernen für die Arbeit wollen: ja.
Auf was für Hardware läuft k3s?
Kann ich k3s mit Docker Compose kombinieren?
Ja. Viele Heimanwender nutzen k3s für die K8s-Services und Docker Compose für einfache Dinge. Beides läuft parallel auf demselben Host.
Was ist der Nachteil von k3s gegenüber vollem k8s?
k3s entfernt einige Features, die im Home-Lab nicht nötig sind (Cloud-Provider-spezifische Code, Legacy-APIs). Für 99 % der Anwendungen ist k3s identisch mit k8s.
Fazit
k3s macht Kubernetes für Heimanwender zugänglich. Ein Befehl installiert es, 512 MB RAM reichen aus, Traefik und ServiceLB sind inklusive. Wenn Sie K8s lernen oder ein Home-Lab aufbauen wollen, ist k3s die beste Wahl. Für einfache Setups (1-3 Container) bleibt Docker Compose die einfachere Lösung. Aber wenn Sie mehr wollen — Auto-Healing, Multi-Node, Helm-Charts — ist k3s der logische nächste Schritt.