１台程度のマシンで、小規模な k8s(Kubernetes) 環境を構築できる MicroK8s をラズベリーパイ（以下「ラズパイ」）に導入する手順を確認してみました。MicroK8s は Ubuntu を開発＆提供している Canonical 社が開発する k8s パッケージです：
まずラズパイ本体を用意します。後述しますが k8s はスワップメモリを無効にして稼働させる必要があるため、ラズパイ３以前のメモリ 1GB 環境だと少し厳しいかもしれません。今回はメモリ 4GB モデルのラズパイ４を使って確認しました。
次に 64bit 版ラズパイ OS をインストールします（MicroK8s は 64bit OS 向けに提供されています）。64bit 版のラズパイ OS は 2021/01/08 の時点では正式リリースされているわけではありませんが、こちらからテスト版をダウンロードすることができます：
http://downloads.raspberrypi.org/raspios_arm64/images/
私は 2020-08-24 という日付が入ったモジュールをダウンロードしました（この記事を記述している時点では最新の 64bit モジュールです。公式の 32bit 版と比べるとたまに知らない間に再起動してたりして、少し不安定な印象はあります）。ダウンロード後に展開してマイクロ SD カードに書き込みます（このあたりは通常の手順と同様）。そしてラズパイ（４）にセットして初期セットアップを済ませておきます。
この後に MicroK8s をインストールするのですが、その前に準備作業を２つほどしておきます。まず k8s はスワップメモリが存在していると正しく動作しないため、まずはスワップを無効にします：
続けて、これも通常の k8s を導入する際にも行う必要のある手順ですが、cgroups のメモリーサブシステムを利用するため、/boot/cmdline.txt に記述されている内容の（同じ行の）最後に以下の赤字部分を追記して保存し、この段階で一度リブートします：
これで k8s を導入するための準備が完了しました。続けて MicroK8s をインストールします。今回は公式サイトでも紹介されている、Snapd を利用する方法でインストールします。まずは Snapd （とこの後で使う iptables-persistent）をインストールして一度リブートします：
再起動後に再度ログインし、改めて Snap を使って MicroK8s をインストールします（この手順で少し時間がかかります）：
MicroK8s のインストールが完了したら以下の３つのコマンドを実行後に（一度 exit してから）再ログインします：
ここまでの作業で MicroK8s がインストールされて、MicroK8s が起動されているはずです。 以下の "get nodes" コマンドを実行して STATUS 欄が "Ready" と表示されることを確認します：
またサービスの一覧は "get services" コマンドで確認できます：
なお、MicroK8s の起動／終了のコマンドはそれぞれ以下の通りです：
Snap パッケージになっているので、インストール時の手間が非常に簡略化されている印象でした。一方で、（これは MicroK8s というよりも 64bit OS の問題なのかもしれませんが）全体的に不安定な挙動が見受けられるように感じました。"microk8s.kubectl get nodes" コマンドの結果が READY ではなく NotReady になることがあったり、システムがいつの間にか再起動していたりして、イマイチ安定していないような気もします。
まずラズパイ本体を用意します。後述しますが k8s はスワップメモリを無効にして稼働させる必要があるため、ラズパイ３以前のメモリ 1GB 環境だと少し厳しいかもしれません。今回はメモリ 4GB モデルのラズパイ４を使って確認しました。
次に 64bit 版ラズパイ OS をインストールします（MicroK8s は 64bit OS 向けに提供されています）。64bit 版のラズパイ OS は 2021/01/08 の時点では正式リリースされているわけではありませんが、こちらからテスト版をダウンロードすることができます：
http://downloads.raspberrypi.org/raspios_arm64/images/
私は 2020-08-24 という日付が入ったモジュールをダウンロードしました（この記事を記述している時点では最新の 64bit モジュールです。公式の 32bit 版と比べるとたまに知らない間に再起動してたりして、少し不安定な印象はあります）。ダウンロード後に展開してマイクロ SD カードに書き込みます（このあたりは通常の手順と同様）。そしてラズパイ（４）にセットして初期セットアップを済ませておきます。
この後に MicroK8s をインストールするのですが、その前に準備作業を２つほどしておきます。まず k8s はスワップメモリが存在していると正しく動作しないため、まずはスワップを無効にします：
$ sudo swapoff -a
続けて、これも通常の k8s を導入する際にも行う必要のある手順ですが、cgroups のメモリーサブシステムを利用するため、/boot/cmdline.txt に記述されている内容の（同じ行の）最後に以下の赤字部分を追記して保存し、この段階で一度リブートします：
console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=a3ba36bd-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles cgroup_enable=memory cgroup_memory=1
これで k8s を導入するための準備が完了しました。続けて MicroK8s をインストールします。今回は公式サイトでも紹介されている、Snapd を利用する方法でインストールします。まずは Snapd （とこの後で使う iptables-persistent）をインストールして一度リブートします：
$ sudo apt install snapd iptables-persistent $ sudo reboot
再起動後に再度ログインし、改めて Snap を使って MicroK8s をインストールします（この手順で少し時間がかかります）：
$ sudo snap install microk8s --classic
MicroK8s のインストールが完了したら以下の３つのコマンドを実行後に（一度 exit してから）再ログインします：
$ sudo usermod -a -G microk8s $USER $ sudo chown -f -R $USER ~/.kube $ sudo iptables -P FORWARD ACCEPT
ここまでの作業で MicroK8s がインストールされて、MicroK8s が起動されているはずです。 以下の "get nodes" コマンドを実行して STATUS 欄が "Ready" と表示されることを確認します：
$ microk8s.kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
raspberrypi Ready <none> 7h25m v1.20.0-37+6252d1e153c00f
またサービスの一覧は "get services" コマンドで確認できます：
$ microk8s.kubectl get services NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.152.183.1 <none> 443/TCP 9h
なお、MicroK8s の起動／終了のコマンドはそれぞれ以下の通りです：
$ microk8s start （起動） $ microk8s stop （終了）
Snap パッケージになっているので、インストール時の手間が非常に簡略化されている印象でした。一方で、（これは MicroK8s というよりも 64bit OS の問題なのかもしれませんが）全体的に不安定な挙動が見受けられるように感じました。"microk8s.kubectl get nodes" コマンドの結果が READY ではなく NotReady になることがあったり、システムがいつの間にか再起動していたりして、イマイチ安定していないような気もします。
