IoT设备实践丨如果你也在树莓派上部署了k3s，你也许需要这篇文章

前 言

树莓派是一种广泛流行的开发板，随着物联网的深入发展，树莓派大有成为IoT终端设备标准之趋势。在支持客户在IoT场景中落地k3s时，k3s在树莓派上的部署问题也就出现了。本文记录了一些其中的关键问题，转述成文，方便其他用户参考。

硬件设备： 树莓派4

k3s版本： v1.17.3+k3s1

操作系统：

ubuntu-18.04.4-preinstalled-server-arm64+raspi3.img

安装采用airgap方式部署后，核心问题是k3s无法启动，并有以下日志报错信息：

关键报错信息：

level=error msg="Failed to find memory cgroup, you may need to add \"cgroup_memory=1 cgroup_enable=memory\" to your linux cmdline (/boot/cmdline.txt on a Raspberry Pi)"

排查记录

日志提示很明显，所以我们修改/boot/cmdline.txt并重启，但是重启后发现问题依旧，还是有这个问题。这个修改的本质是添加内核参数，所以我们从操作系统层面检查：

$ cat /proc/cmdline | grep cgroup_memory
 # nothing return

也就是说，cmdline的修改没有生效。所以，我们怀疑ubuntu这个镜像修改cmdline有其他方式：

$ df -hT | grep mmc
/dev/mmcblk0p2 ext4       29G  2.8G   26G  10% /
/dev/mmcblk0p1 vfat      253M  117M  136M  47% /boot/firmware
# 真正的启动分区在/boot/firmware

# 阅读/boot/firmware/README
# 排查后得知，应该修改nobtcmd.txt

在/boot/firmware/nobtcmd.txt添加cgroup相关参数后，重启后可以看到cmdline有了期望的配置：

$ cat /proc/cmdline | grep cgroup_memory
coherent_pool=1M ………. cgroup_memory=1 cgroup_enable=memory

这时发现k3s依然没有完成启动，日志输出缓慢，怀疑系统某些因素影响了启动过程。排查entropy，发现可用值非常低，低到会阻塞程序运行，一般来说<1000程序就会卡住：

$ cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
522

很多程序的运行都依赖随机数生成，比如hash、加密解密等过程。申请随机数就会消耗系统的entropy（熵），当entropy低到一定阈值，程序就运行缓慢，等待随机数种子。

一般来说kernel可以从硬件运行信息中收集噪声来补充entropy，但树莓派毕竟硬件能力有限，无法从硬件层面快速生成entropy，所以我们安装软件提供模拟算法进行补充：

$ apt install haveged 
$ systemctl enable haveged

$ cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
2366

一切妥当之后，再查看k3s启动状态，k3s已经完成启动。

总 结

Linux运行在诸如树莓派这种简易硬件架构下，会有很多细微差别，平日在x86 server体系的认知和经验可能都是不成立，这就导致运行在服务器Linux上的软件并不会那么容易移植到小型终端设备上。对于树莓派，除了文中提及的内容，你还需要关注NTP时间同步，MicroSD卡的IO性能等等。