前言



随着 Kubernetes 及其周边生态的发展壮大，新项目层出不穷，越来越多的开发者加入到了开发云原生应用的行列。随之而来的，就是 Kubernetes 极高的复杂度和研发人员想要快速开发云原生应用之间的矛盾。为了解决这个矛盾，同时也为了降低学习 Kubernetes 的门槛，社区出现了各种各样的解决方案。如 minikube 用于生成一个单节点的 k8s VM，而 katacoda 则是在 web 端提供交互式的 k8s 操作教程。



在这些方案中，最有意思的一类方案是使用 docker 运行整个 k8s 集群，以极高的启动速度、极低的使用成本以及简单的操作深受广大开发者欢迎，并广泛应用于各种云原生应用开发和 e2e 测试中。其中最具代表性的就是 Kubernetes SIGs 项目 Kind 和 Rancher Lab 开源的 k3d。在这篇文章中，我们就来探究一下这两个项目在本地开发侧的优缺点，站在一个开发者的的角度看看使用哪个项目更能提升我们的效率。



Kind





Kind 顾名思义 Kubernetes in docker，是一个使用 docker 容器在本地运行 Kubernetes 集群的工具。其本身就是为了测试 Kubernetes 而设计，所以天生就和 CI 紧密关联，广泛应用于各种云原生项目的 CI 中，同时因为其可以快速拉起集群和操作简单，深受开发者喜爱，可谓是“有 Kind 不思 Minikube”。



Kind 使用 kubeadm 进行集群的创建，内部使用 containerd 运行组件容器，可以通过指定配置文件 config.yaml 来拉起相应配置的集群，支持多节点集群，同时也可以把本地的镜像加载到集群中，实现测试镜像无需上传镜像仓库的功能。并且之前国内拉取不到镜像的问题已经解决，直接在 dockerhub 拉取 kindest/node 镜像，镜像中均已包含创建 Kubernetes 集群所需的全部资源，无需再额外下载。



K3d





与 Kind 类似，K3d 是使用 docker 容器在本地运行 k3s 集群，k3s 是由 Rancher Lab 开源的轻量级 Kubernetes。k3d 完美继承了 k3s 的简单、快速和占用资源少的优势，镜像大小只有 100 多 M，启动速度快，支持多节点集群。虽然 k3s 对 Kubernetes 进行了轻量化的裁剪，但是提供了完整了功能，像 Istio 这样复杂的云原生应用都可以在 k3s 上顺利运行。



K3d 同时也有着自己的优势，除了启动速度快和占用资源少以外，在边缘计算和嵌入式领域也有着不俗的表现。因为 k3s 本身应用场景主要在边缘侧，所以支持的设备和架构很多，如：ARM64 和 ARMv7 处理器。很多老旧 PC 和树莓派这样的设备都可以拿来做成 k3s 集群，为本地研发测试燃尽最后的生命。



Kind vs K3d



下面就对 Kind 和 K3s 的进行一些简单的对比，对比数据均来自同一台 macbook pro，使用相同的资源进行。采用目前最新版本，版本如下：



• k3d v3.2.1

• kind v0.7.0

工具安装



K3d 和 Kind 均支持使用 brew 安装，且均在安装时自动注入命令补全 completion 脚本，安装好之后即可实现按 <TAB> 自动补全命令，无需手动操作，体验极佳。



本地镜像注入



k3d image import 和 kind load 命令均可将本地镜像注入集群且均支持注入 docker 镜像或镜像文件。



base 镜像大小



本项 k3s 完胜，由于 k3s 本身就是轻量级的 Kubernetes，所以镜像极小，大小还没有 Kind base 镜像 kindest/node 的零头大。



镜像大小比较



启动速度



这里的启动速度排除了镜像拉取的时间，两者的镜像均已拉取到本地，且启动的均为默认配置的集群。



k3d 启动时间



kind 启动时间



可以看到还是 k3s 的启动速度要快于 Kind，因为 k3s 本身就是主打轻量级和快速启动，但 kind 的启动速度也很快，耗时均在本地用户的可接受范围内。



资源占用



这里对比的两个集群均是默认配置，无运行任何其他组件和服务。同样 k3d 占用的资源更少，但总体都没有超出不可承受的范围。

资源占用



ingress



这项更偏向使用者的体验，k3s 自带了 traefik 作为 Ingress Controller 开箱即用，用户如果不想关心使用什么 ingress 可以无需关心，直接上手使用。而 Kind 则没有预装 Ingress Controller，如果需要使用则需要手动部署。



架构支持



Kind 目前只支持 x86 的 CPU 架构，而 k3d 则支持 x86、ARM64 和 ARMv7，如果想在使用 M1 芯片的新 MacBook 或在有 ARM 架构 CPU 的 PC 上使用，暂时只能使用 k3d。



总结



通过对比可以看出 k3d 和 kind 的相似点很多，但两方的使用场景还是略有差别。Kind 更贴近原生 Kubernetes，适合用于开发测试 Kubernetes 原生组件、资源比较充沛的开发者；而 K3s 则更适合边缘计算场景应用开发、资源紧张、使用非 x86 CPU 架构设备的开发者。如果你只是想学习 Kubernetes 集群的操作、各种资源的使用、Kubernetes 相关项目的尝鲜，则这两个工具都是不错的选择。



注意：两者都是为了方便测试 kubernetes 集群,切不可用于生产环境。