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    在基于全志D1的RISCV64架构下 Kubernetes(k8s) 相关软件编译

    D1系列-RISC-V
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      budbool LV 9 最后由 编辑

      本帖转载自知乎，原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/443777923
      作者：在路上

      Kubernetes(k8s)

      中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/

      Kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

      在Kubernetes中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

      为什么要使用容器？通过以下两个图对比：
      F7BDBF4B-CC0D-4429-97F6-09D835A4B050.png

      传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作，当然也可以通过创建虚机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于可移植性。

      新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署，由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。

      容器占用资源少、部署快，每个应用可以被打包成一个容器镜像，每个应用与容器间成一对一关系也使容器有更大优势，使用容器可以在build或release 的阶段，为应用创建容器镜像，因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合，也不依赖于生产环境基础结构，这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地，容器比虚机轻量、更“透明”，这更便于监控和管理。

      编译环境

      • OS ： openEuler Linux 5.4.61 （openEuler镜像下载地址：openEuler-D1-wifi-hdmi-docker-20210826.img.bz2)
      • ARCH ： riscv64
      • 平台 ： 全志D1开发板
      • go版本 : go version go1.17 linux/riscv64

      go和docker安装

      详见教程：在D1/openEuler上安装docker，并运行docker/Debian

      docker安装前请先确认一下内核配置是否满足：check-config.sh

      安装完成docker后还是无法正常使用docker(报错与libseccomp相关)，建议重新安装一下libseccomp。

      conntrack安装

      ## 安装支持包
yum install -y bison
yum install -y flex

## 手动编译安装conntrack-tools, 因为openEuler-riscv64的软件源中还没有
git clone git://git.netfilter.org/conntrack-tools
./configure --prefix=/usr/local/conntrack && make && make install

      在编译conntrack-tools会出现依赖包文件找不到的问题，根据提示进行安装即可。目前openEuler软件源有大部分的包，可直接下载软件以及对应的devel软件。依赖包源码下载地址：https://git.netfilter.org/

      # 依赖包如果需要手动安装，一般默认安装路径为/usr/local/lib，需要把对应文件拷贝到以下位置中
/usr/include/libnetfilter_conntrack/
/usr/include/libnfnetlink/
/usr/lib64/libnetfilter_conntrack.la
/usr/lib64/libnetfilter_conntrack.so
/usr/lib64/libnetfilter_conntrack.so.3
/usr/lib64/libnetfilter_conntrack.so.3.1.3
/usr/lib64/pkgconfig/libnetfilter_conntrack.pc
/usr/lib64/pkgconfig/libnfnetlink.pc

      编译Kubernetes

      由于目前还没有基于riscv架构的kubernetes release包，因此需要从源码入手。

      RISCV移植过的源码地址：https://github.com/carlosedp/kubernetes/tree/riscv64_build

      对应的PR地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/pull/86011

      # 全部编译
KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/riscv64 make
# 编译指定组件
KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/riscv64 make all WHAT=cmd/kubelet GOFLAGS=-v GOGCFLAGS="-N -l"

      编译完成后，可以在 _output/local/bin/linux/riscv64/ 中找到需要的二进制文件

      [root@openEuler-RISCV-rare kubernetes]# ls -l _output/local/bin/linux/riscv64/
total 1166679
-rwxr-xr-x 1 root root  41711688 Nov 30 06:43 apiextensions-apiserver
-rwxr-xr-x 1 root root   6227408 Nov 27 08:57 conversion-gen
-rwxr-xr-x 1 root root   5961136 Nov 27 08:51 deepcopy-gen
-rwxr-xr-x 1 root root   5944720 Nov 27 08:54 defaulter-gen
-rwxr-xr-x 1 root root 107038704 Nov 30 06:44 e2e.test
-rwxr-xr-x 1 root root 116796584 Nov 30 06:42 e2e_node.test
-rwxr-xr-x 1 root root  38709064 Nov 30 06:44 gendocs
-rwxr-xr-x 1 root root 129439752 Nov 30 06:44 genkubedocs
-rwxr-xr-x 1 root root 135353224 Nov 30 06:42 genman
-rwxr-xr-x 1 root root   3285672 Nov 30 06:42 genswaggertypedocs
-rwxr-xr-x 1 root root  38704744 Nov 30 06:45 genyaml
-rwxr-xr-x 1 root root   7187536 Nov 30 06:42 ginkgo
-rwxr-xr-x 1 root root   1900544 Nov 27 09:09 go-bindata
-rwxr-xr-x 1 root root   1801424 Nov 30 06:43 go-runner
-rwxr-xr-x 1 root root   3366768 Nov 27 08:51 go2make
-rwxr-xr-x 1 root root 102367232 Nov 30 06:44 kube-apiserver
-rwxr-xr-x 1 root root  95092736 Nov 30 06:43 kube-controller-manager
-rwxr-xr-x 1 root root  33816576 Nov 30 06:42 kube-proxy
-rwxr-xr-x 1 root root  37289984 Nov 30 06:45 kube-scheduler
-rwxr-xr-x 1 root root  35192832 Nov 30 06:44 kubeadm
-rwxr-xr-x 1 root root  39321600 Nov 30 06:44 kubectl
-rwxr-xr-x 1 root root  96825128 Nov 30 06:43 kubelet
-rwxr-xr-x 1 root root  95325544 Nov 30 06:43 kubemark
-rwxr-xr-x 1 root root   4674000 Nov 30 06:43 linkcheck
-rwxr-xr-x 1 root root   1572864 Nov 30 06:43 mounter
-rwxr-xr-x 1 root root   9751176 Nov 27 09:04 openapi-gen

      本实验在全志D1的开发板上进行，系统采用的openEuler，由于CPU核数和存储的限制，以下是编译过程中可能遇到的错误：

      (1).network: /usr/local/go/pkg/tool/linux_riscv64/compile: signal: killed
      问题重现：

      go build k8s.io/kubernetes/vendor/github.com/Azure/azure-sdk-for-go/services/network/mgmt/2019-06-01/network: /usr/local/go/pkg/tool/linux_riscv64/compile: signal: killed

      解决方法：

      属于OOM错误，需要扩大swap分区

      1.创建作为swap分区的文件:增加1GB大小的交换分区

      dd if=/dev/zero of=/root/swapfile bs=1M count=1024

      2.格式化为交换分区文件

      mkswap /root/swapfile

      3.启用交换分区文件

      swapon /root/swapfile

      (2)1_output/bin/deepcopy-gen: Permission denied
      问题重现：编译kubernetes时遇到报错

      ./hack/run-in-gopath.sh: line 33: _output/bin/deepcopy-gen: Permission denied

      解决方法

      yum install -y  rsync
chmod +x _output/bin/deepcopy-gen
make clean
make clean_generated

      然后重新 make 编译操作。

      (3)vendor/http://github.com/onsi/ginkgo/internal/remote/syscall_dup_unix.go:10:9: undefined: syscall.Dup2
      问题重现：编译kubernetes时遇到报错信息

      # k8s.io/kubernetes/vendor/github.com/onsi/ginkgo/internal/remote
vendor/github.com/onsi/ginkgo/internal/remote/syscall_dup_unix.go:10:9: undefined: syscall.Dup2

      解决方法：

      这是由于kubernetes库 go.mod 中依赖 ginkgo ，但是 go.mod 中为 ginkgo v1.10.1 版本，而支持riscv的ginkgo版本从v1.11.0开始，因此在编译前需要将go.mod中的ginkgo版本修改为1.11.0

      github.com/onsi/ginkgo => github.com/onsi/ginkgo v1.11.0

      (4)tmp存储Out of Memory
      解决方法参考，如何增加 Linux 下临时文件夹 /tmp 的大小
      http://xiehongfeng100.github.io/2016/01/18/ops-how-to-increase-tmp-partition-size/

      (5)编译etcd
      etcd的RISCV移植已经并入主线可直接下载主线代码：https://github.com/etcd-io/etcd
      对应的PR地址：https://github.com/etcd-io/etcd/pull/10834

      # 编译命令
GOOS=linux GOARCH=riscv64 ARCH=riscv64 GO_BUILD_FLAGS='-v -mod=readonly' ./build.sh
# 编译结果
[root@k8s-01 etcd]# ls -l bin/
total 70377
-rwxr-xr-x 1 root root 30298920 Nov 28 05:46 etcd
-rwxr-xr-x 1 root root 22962560 Nov 28 05:48 etcdctl
-rwxr-xr-x 1 root root 18803030 Nov 28 05:46 etcdutl

      etcd编译过程中出现的问题

      (1)etcd on unsupported platform without ETCD_UNSUPPORTED_ARCH=riscv64 set
      问题重现:安装etcd时出现etcd on unsupported platform without ETCD_UNSUPPORTED_ARCH=riscv64 set，致使etcd启动失败。

      解决方法

      vim etcd/server/etcdmain/etcd.go
# 在最后checkSupportArch()函数中添加
if runtime.GOARCH == "amd64" ||
                runtime.GOARCH == "arm64" ||
                runtime.GOARCH == "riscv64" ||
                runtime.GOARCH == "ppc64le" ||
                runtime.GOARCH == "s390x" {
                return
        }
# 重新编译
GOOS=linux GOARCH=riscv64 ARCH=riscv64 GO_BUILD_FLAGS='-v -mod=readonly' ./build.sh
重启一下etcd即成功。

      编译flannel

      尚未进行RISCV移植，目前只支持二进制编译。

      源码地址：https://github.com/flannel-io/flannel

      # 编译命令
CGO_ENABLED=1 make dist/flanneld

      部署flannel需要dist目录下编译出的flanneld二进制文件和mk-docker-opts.sh文件。

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