轻量级 Kubernetes 解析:K0s、K3s 与传统 K8s 的抉择

k0s 和 k3s 都是 CNCF 认证的轻量级 Kubernetes 发行版。让我们看看它们之间的比较,以及传统 k8s 的优势

Posted by Ksd on June 4, 2025

声明:因工作关系对 k3s 使用较多,写本文时已尽量保持中立、客观,参考了多篇社区资料。但由于对 k0s 理解可能不够全面,如有描述不准确之处,欢迎大家批评指正!

K3sK0s 是当前最受欢迎的两大 CNCF 认证的轻量级 Kubernetes 发行版。它们都致力于简化集群的部署与运维,尤其适用于本地开发、边缘计算、CI/CD 等非生产场景。那么,这两者之间有什么区别?又与传统的 Kubernetes 有哪些差异?本文将带你一探究竟。

什么是 K0s?

K0s 是由 Lens 背后的团队推出的轻量级 Kubernetes 发行版,其名字中的 “0” 象征着零依赖、零配置复杂度与零停机。

k0s 支持在裸金属、云端、本地等各种环境中运行,部署方式极简,只需一个二进制文件即可运行,无需安装额外依赖。你可以通过 k0sctl 工具快速初始化配置 YAML 文件,在本地开发或快速原型验证场景中非常实用。

什么是 k3s?

K3s 是由 Rancher 团队开发的轻量化 Kubernetes 发行版。k3s 希望安装的 Kubernetes 只占用一半的内存,Kubernetes 是一个 10 个字母的单词,简写为 K8s。Kubernetes 的一半就是一个 5 个字母的单词,因此简写为 K3s。K3s 没有全称,也没有官方的发音。

同样地,k3s 也是一个无依赖的单一二进制文件,资源占用极低。它可以帮助工程师实现与生产基础架构非常接近的运行环境,同时仅需要极少的计算、配置和复杂性,从而实现更快的运行速度。

K0s 与 K3s 对比

K0s 和 k3s 都是 CNCF 认证的 k8s 发行版,满足标准 k8s 集群的所有基准或者要求。对于寻求轻量级且易于配置的集群解决方案的团队来说,它们都是不错的选择。

集群架构

发行版 支持架构 默认数据存储 支持的容器运行时
k3s 单节点 / 多节点 SQLite(默认)
支持 MySQL /MariaDB/ PostgreSQL / etcd
containerd
k0s 单节点 / 多节点 SQLite(单节点)
etcd(多节点)
也支持 PostgreSQL / MySQL
containerd

K3s 默认内置 Traefik 作为 Ingress 控制器,而 k0s 默认不包含 ingress 控制器,需用户自行配置。

配置方式

K0s 和 K3s 都可以在不需要任何外部依赖的情况下运行。

  • K3s 支持通过命令行参数、环境变量及 config.yaml 文件配置:

    write-kubeconfig-mode: "0644"
    tls-san:
      - "foo.local"
    node-label:
      - "foo=bar"
      - "something=amazing"
    cluster-init: true
    
  • K0s 提供 k0sctl 工具自动生成配置文件 k0s.yaml,用户只需自定义 IP 等信息:

    apiVersion: k0s.k0sproject.io/v1beta1
    kind: ClusterConfig
    metadata:
      name: k0s-cluster
    spec:
      api:
        address: 192.168.1.100 # 当前节点 IP,确保其他节点能访问
        port: 6443
      network:
        podCIDR: 10.244.0.0/16
        serviceCIDR: 10.96.0.0/12
        provider: kuberouter
      storage:
        type: etcd
      telemetry:
        enabled: true
      extensions:
        helm:
          enabled: true
          repositories:
            - name: stable
              url: https://charts.helm.sh/stable
        metricsServer:
          enabled: true
    

相比繁琐的 K8s 配置,k0s 与 k3s 都大幅降低了集群部署门槛,非常适合快速上手。

资源占用

节点数 k3s 建议配置 k0s 建议配置
≤10 节点 2 vCPU / 4GB RAM 1-2 vCPU / 1-2GB RAM
≤100 节点 4 vCPU / 8GB RAM 2-4 vCPU / 4-8GB RAM

二进制体积方面,k3s 大约为 50-100MB,k0s 为 160-300MB。两者都远小于标准 Kubernetes 的部署体积,非常适用于边缘设备和物联网场景。

基准测试表明,这两个发行版具有非常相似的计算要求,至少对于单节点集群而言。

使用场景

就轻量级 Kubernetes 发行版而言,k0s 和 k3s 非常相似。它们最大的区别之一是,k0s 的设计优先考虑易用性和简洁性,而 k3s 的设计则考虑了更轻量级的资源占用。

K0s 和 k3s 都推荐用于 CI 集群、物联网设备、裸机和边缘部署等用例。然而,作为经过全面认证的 CNCF 发行版,它们也可以替代传统的 k8s 进行预生产,有时甚至用于生产部署。

与 k0s 相比,k3s 拥有更多工具和更多功能。对于许多中大型部署而言,k3s 因其可扩展性而成为更好的选择。这意味着,k0s 更适合那些需要更快速交付周期和更简单配置的任务,而 k3s 则是一种资源高效的替代方案,可以满足更传统的编排需求,从而取代传统的 k8s。

社区生态

  • K3s 社区活跃,GitHub 每周有更新,拥有超 50 名核心贡献者,支持渠道包括 GitHub Discussions 与 Rancher Slack 社区(#k3s,成员超 5500 人)。
  • K0s 由 Lens 团队维护,每日多次更新,核心开发者 25+,用户可通过 Lens 社区论坛参与讨论,并有定期社区会议。

那 Kubernetes 呢?

Kubernetes(K8s)作为原始发行版,适用于企业级复杂场景,具有强大的模块化和可扩展能力。但相应地,它资源消耗高、部署复杂,对运维要求较高。

在生产环境中,许多团队倾向于使用云厂商提供的托管 Kubernetes 服务(如 GKE、EKS),来减少底层维护工作。

对于本地开发、测试、边缘设备等资源受限或部署效率要求高的场景,传统 Kubernetes 通常被视为“杀鸡用牛刀”,k3s 和 k0s 则是更优选择。

总结

K3s 与 k0s 作为 CNCF 认证的轻量级 Kubernetes 发行版,为用户提供了部署快速、资源占用低的理想选择。两者各有特点:

  • K3s:更强的生态和功能,适合需要一定可扩展性的生产环境。
  • K0s:配置更简洁,适合快速开发、原型验证等场景。

对于边缘计算、IoT、本地开发等非生产部署场景,K3s 和 K0s 都是值得信赖的轻量级 Kubernetes 解决方案,具备高性价比与快速部署优势。根据项目需求和使用习惯选择适合的发行版,往往能显著提升开发效率与运维体验。