Kubernetes 集群部署

一、准备环境

硬件要求：至少 2 台机器（1 主节点，1 工作节点），建议最小硬件配置：2核CPU、2G内存、20G硬盘。
操作系统：CentOS 7/8，确保所有节点的操作系统版本一致。
网络配置：确保节点间网络互通，关闭防火墙或开放必要端口。

二、初始化配置

2.1 设置主机名和 hosts 文件

为每个节点设置唯一的主机名：

sudo hostnamectl set-hostname <主机名>  # 例如 master-node 或 worker-node

编辑 /etc/hosts 文件，添加所有节点的 IP 和主机名映射：
```
<主节点IP> master-node
<工作节点IP> worker-node
```

2.2 关闭防火墙

关闭防火墙可以避免阻碍节点之间的网络通信，确保集群的正常运行。

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld# 禁止防火墙开机自启
systemctl disable firewalld

2.3 关闭 SELinux

关闭 SELinux 可以简化 Kubernetes 集群的配置和维护，避免潜在的权限问题。

# 临时关闭 SELinux
setenforce 0# 永久关闭 SELinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config# 重启系统使更改生效
reboot

2.4 禁用交换分区（swap）

Kubernetes 官方建议在所有集群节点上禁用 swap 分区，以确保容器可以充分利用主机的物理内存，并避免因为交换空间导致的性能问题。

# 临时关闭 Swap
swapoff -a# 永久关闭 Swap
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab# 验证 Swap 是否已关闭
free -h

三、安装依赖工具

在所有节点上安装以下工具：

3.1 安装 Docker（容器运行时）

# 更新包索引
sudo apt-get update# 安装 Docker
sudo apt-get install -y docker.io# 启动并启用 Docker
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker# 验证 Docker 是否安装成功
docker --version

3.2 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

# 添加 Kubernetes 源
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
curl -fsSL https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg] https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list# 更新并安装工具
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl  # 防止自动更新# 验证安装
kubeadm version
kubectl version --client

四、初始化Master节点

在主节点上执行以下命令初始化集群：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

–pod-network-cidr：指定 Pod 网络的 CIDR，Flannel 插件需要此参数。
初始化完成后，会输出 kubeadm join 命令，我们需要保存好这个命令，用于后续将工作节点加入集群。

4.1 配置 kubectl

在主节点上配置 kubectl：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

4.2 检查主节点状态

kubectl get nodes

此时主节点状态应为 NotReady，因为尚未安装网络插件。

4.3 部署网络插件

选择并安装网络插件（如 Flannel）：

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

等待几分钟后，检查主节点状态：

kubectl get nodes

此时主节点状态应变为 Ready

五、加入工作节点

在每个工作节点上运行初始化时输出的 kubeadm join 命令：

sudo kubeadm join <主节点IP>:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

<主节点IP>：主节点的 IP 地址。
和：初始化主节点时输出的值。

5.1 检查节点状态

在主节点上运行以下命令，查看节点是否成功加入：

kubectl get nodes

所有节点状态应为 Ready。

六、验证集群

6.1 部署测试应用

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

6.2 查看服务信息

kubectl get svc nginx

输出示例：

NAME    TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
nginx   NodePort   10.96.123.123   <none>        80:30001/TCP   10s

6.3 访问应用

通过工作节点的 IP 和 NodePort 访问应用：

http://<工作节点IP>:30001

七、管理和维护

7.1 升级集群

# 升级 kubeadm
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubeadm# 升级主节点
sudo kubeadm upgrade apply v1.28.0  # 替换为目标版本# 升级 kubelet 和 kubectl
sudo apt-get install -y kubelet kubectl
sudo systemctl restart kubelet

7.2 备份和恢复

备份 etcd 数据：

kubectl exec -n kube-system etcd-master-node -- etcdctl snapshot save /tmp/etcd-backup.db

恢复 etcd 数据：

kubectl exec -n kube-system etcd-master-node -- etcdctl snapshot restore /tmp/etcd-backup.db

7.3 监控和日志

使用 Prometheus 和 Grafana 监控集群。
使用 kubectl logs 查看 Pod 日志。