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Linux系统部署k8s集群

在 Linux 系统上手动配置 Kubernetes (k8s) 集群是一个进阶操作,需要详细掌握 Linux 系统管理和 K8s 架构。以下是基于原生 Kubernetes 的配置流程(以 Ubuntu 22.04 为例):


核心组件及配置顺序

  1. 所有节点准备 → 2. 控制平面节点配置 → 3. 工作节点加入 → 4. 网络插件 → 5. 附加组件

1. 所有节点基础配置(Master+Worker)

# 禁用Swapsudo swapoff -asudo sed -i \'/ swap / s/^\\(.*\\)$/#\\1/g\' /etc/fstab# 设置主机名解析(以master节点为例)sudo hostnamectl set-hostname k8s-masterecho \"192.168.1.100 k8s-master\" | sudo tee -a /etc/hostsecho \"192.168.1.101 k8s-worker1\" | sudo tee -a /etc/hosts# 内核参数调优cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.confbr_netfilteroverlayEOFcat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.confnet.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1net.ipv4.ip_forward = 1EOFsudo sysctl --system# 安装容器运行时(containerd)sudo apt updatesudo apt install -y containerdsudo mkdir -p /etc/containerdcontainerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.tomlsudo sed -i \'s/SystemdCgroup = false/SystemdCgroup = true/\' /etc/containerd/config.tomlsudo systemctl restart containerd

2. 控制平面节点安装(Master Node)

# 安装kubeadm/kubelet/kubectlsudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curlcurl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -echo \"deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main\" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.listsudo apt updatesudo apt install -y kubelet kubeadm kubectlsudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl# 初始化控制平面(关键配置点)sudo kubeadm init \\ --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \\ --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 \\ --upload-certs# 配置kubectlmkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

📌 记录输出的 kubeadm join 命令(用于工作节点加入)


3. 工作节点配置(Worker Nodes)

# 在各工作节点执行:sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 \\ --token <your-token> \\ --discovery-token-ca-cert-hash <hash-value>

4. 网络插件安装(控制平面执行)

Flannel 示例:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

Calico 示例:

kubectl create -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

5. 集群验证

# 查看节点状态kubectl get nodes -o wide# 检查核心Podkubectl get pods -n kube-system# 测试DNS解析kubectl run test-nginx --image=nginxkubectl exec test-nginx -- nslookup kubernetes.default

6. 必要附加组件

组件 安装命令 作用 Metrics Server kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml 资源监控 Dashboard kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml Web管理界面 Ingress Controller kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.8.2/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml 入口流量管理

关键配置文件位置

文件/目录 路径 作用 kubeconfig /etc/kubernetes/admin.conf 集群凭证 kubelet配置 /var/lib/kubelet/config.yaml 节点代理设置 证书目录 /etc/kubernetes/pki/** CA/证书文件 etcd数据 /var/lib/etcd/** 集群状态存储 CNI配置 /etc/cni/net.d/** 网络插件配置

生产环境注意事项

  1. 高可用控制平面

    • 部署至少 3 个 Master 节点
    • 使用 kubeadm init --control-plane-endpoint=
  2. 证书管理

    • 使用 kubeadm certs renew 更新证书
    • 或配置外部 CA(修改 /etc/kubernetes/pki 文件)
  3. 安全加固

    • 启用 Pod 安全准入控制器
    • 配置 Network Policies
    apiVersion: networking.k8s.io/v1kind: NetworkPolicymetadata: name: default-denyspec: podSelector: {} policyTypes: - Ingress - Egress
  4. 持久化存储

    # NFS 示例kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-csi/csi-driver-nfs/master/deploy/install-driver.sh
  5. 自动化运维

    • 使用 Ansible 实现集群自动化部署
    • 配置 Prometheus + Grafana 监控
    • 实现 etcd 定期备份
    # etcd 手动备份kubectl exec -n kube-system etcd-k8s-master -- sh -c \\ \'ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save /var/lib/etcd/snapshot.db \\ --cacert /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \\ --cert /etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt \\ --key /etc/kubernetes/pki/etcd/server.key\'

排错命令速查

# 查看服务状态sudo systemctl status kubeletjournalctl -xeu kubelet# 诊断容器crictl ps -acrictl logs <container-id># 检查证书有效期openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -noout -text | grep Not

💡 建议:生产环境优先考虑使用 kubeadm、kops 或 Rancher 等工具简化部署。手工配置主要适用于学习场景或定制化需求高的环境。