拆解Shifu——从部署K8s集群到玩转数字孪生

在生产环境中 Shifu可以直接部署在K8s集群中，并且Shifu的生产部署非常容易。
但在测试时，我们需要在本地接入设备做一些调试的工作，需要进行本机安装测试，您需要在本地创建集群，一些工具如 kind 可以帮助我们在自己的电脑上创建这样的集群。

简介

• 此篇文章拆解了Shifu安装包的内容，使用命令行一步一步在本地创建集群。这种方式有助于您理解Shifu运作过程中使用的组件。

步骤

• 第一步：安装 Docker Desktop

信息 💾

Docker Desktop 能够在桌面操作系统（Windows/ macOS/ 桌面版Ubuntu 等）安装Docker，并提供可视化的界面可供管理。

Shifu 使用 Docker 将每一个实际的物理设备 (edgeDevice) 转为一个数字孪生设备 (deviceShifu)， Docker 所起的作用主要是虚拟化和隔离。

请查看_Docker_官网来在自己的电脑上安装 Docker Desktop 。

• 第二步：确认 Docker Desktop 已安装且启动

使用下面的命令来确定 Docker Desktop 已安装且启动，输出如下则说明成功：

$ sudo docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

如果输出为

Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?

则说明 Docker Desktop 未启动；

如果输出为

command not found

则说明 Docker Desktop 未安装。

• 第三步：安装 kubectl

信息 💾

kubectl 是 Kubernetes 的命令行工具，帮助你在 Kubernetes集群 中执行命令。你可以用 kubectl 来部署应用、查看和管理集群资源、查看日志。

请查看K8s官网的内容以安装_kubectl_

确认 kubectl 已安装：

$ kubectl version --client --output=yaml
clientVersion:
buildDate: "2022-08-23T17:44:59Z"
compiler: gc
.....

• 第四步：安装kind

信息 💾

kind 可以让我们在本机创建 Kubernetes集群 用于测试。

如果已经安装了 Go，可以使用下面的命令安装：

$ go install sigs.k8s.io/kind@v0.14.0

如果未安装 Go ，可以查看 kind 的官方文档来选择安装方式。

确认 kind 已安装：

$ kind --version
kind version 0.14.0

• 第五步：创建集群

我们使用 kind 来创建集群：

$ sudo docker pull kindest/node:v1.24.0
$ sudo kind create cluster --image="kindest/node:v1.24.0"
Creating cluster "kind" ...
✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.24.0) 🖼
✓ Preparing nodes 📦
✓ Writing configuration 📜
✓ Starting control-plane 🕹️
✓ Installing CNI 🔌
✓ Installing StorageClass 💾
Set kubectl context to "kind-kind"

信息 💾

本地测试时使用的K8s集群中会安装和K8s相关的管理内容、Shifu 的控制器等；之后接入设备时则会在其中创建设备的数字孪生。

注：确认集群已创建

$ sudo kubectl cluster-info --context kind-kind
Kubernetes control plane is running at https://127.0.0.1:52138
CoreDNS is running at https://127.0.0.1:52138/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy
$ sudo kind get clusters
kind

注：重新创建

如出现问题，可删除集群并重新创建：

$ sudo kind delete cluster
Deleting cluster "kind" ...
$ sudo kind create cluster --image="kindest/node:v1.24.0"

• 第六步：安装 Shifu

Shifu的安装非常方便， pkg/k8s/crd/install/shifu_install.yml 为安装脚本，一键安装即可：

# clone Shifu仓库
git clone https://github.com/Edgenesis/shifu.git
cd shifu
# 在集群中安装Shifu
sudo kubectl apply -f pkg/k8s/crd/install/shifu_install.yml

注：提前下载镜像

k8s/crd/install/shifu_install.yml 中使用到的镜像有 quay.io/brancz/kube-rbac-proxy:v0.12.0 和 edgehub/shifu-controller:latest ，如果下载出问题，可以提前下载镜像到本机并导入集群。

备注 🕹️

这种方法会占用本机存储。使用完毕后可以用命令 sudo docker rmi<image_id> 来删除本机镜像。

• 下一步

恭喜！您已经在本机开启了一个集群，而且在该集群中安装了Shifu。接下来您可以尝试在集群中接入设备了！

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