Kubernetes集群搭建步骤 - 问答

Kubernetes集群搭建步骤

1. 环境准备

搭建Kubernetes集群前需完成基础环境配置，确保所有节点（Master/Worker）满足以下要求：

节点规划：至少准备1台Master节点（控制集群）和1台Worker节点（运行应用），生产环境建议至少3台Master节点以保证高可用。
操作系统：推荐使用CentOS 7/8、Ubuntu 18.04/20.04等Linux发行版（避免使用Windows节点）。
网络配置：所有节点处于同一局域网，能互相通信；关闭防火墙或开放必要端口（如6443（kube-apiserver）、10250（kubelet）、30000-32767（Service端口）等）。
硬件要求：每台节点至少2GB RAM、2核CPU、20GB以上存储（生产环境需根据业务规模扩容）。
依赖工具：安装curl、wget、tar、gcc等基础工具（用于下载和解压组件）。

2. 安装Docker容器运行时

Kubernetes依赖容器运行时管理容器，推荐使用Docker（也可选择containerd、CRI-O）：

安装Docker：以CentOS为例，执行以下命令：

sudo yum update -y
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker
sudo docker run hello-world  # 验证安装

配置权限：将当前用户加入docker组，避免每次使用Docker需输入sudo：
```
sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker  # 立即生效
```
其他节点：重复上述步骤，在所有Worker节点安装Docker。

3. 安装Kubernetes核心组件

Kubernetes的核心组件包括kubelet（节点代理）、kubeadm（集群初始化工具）、kubectl（命令行工具），需在所有节点安装：

配置Kubernetes YUM源（CentOS为例）：

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

安装组件：

sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl enable --now kubelet  # 设置kubelet开机自启

其他节点：重复上述步骤，在所有Worker节点安装相同组件。

4. 初始化Master节点

Master节点是集群的控制中心，负责调度、管理集群状态：

初始化Master：在Master节点执行以下命令（替换<Pod网络CIDR>，如10.244.0.0/16，需与后续网络插件配置一致）：
```
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=<Pod网络CIDR>
```

配置kubectl：初始化完成后，执行以下命令配置kubectl（用于管理集群）：

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

验证Master状态：执行kubectl get nodes，此时Master节点状态应为NotReady（需等待网络插件安装后变为Ready）。

5. 部署网络插件

Kubernetes需要网络插件实现Pod间通信，常用插件包括Flannel（轻量级）、Calico（高性能）：

以Flannel为例：执行以下命令部署：

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

验证网络插件：执行kubectl get pods -n kube-system，检查网络插件Pod是否全部处于Running状态。

6. 加入Worker节点

Worker节点用于运行应用，通过kubeadm join命令加入集群：

获取加入命令：Master节点初始化完成后，会输出类似以下命令（需保存）：
```
kubeadm join <Master_IP>:6443 --token <TOKEN> --discovery-token-ca-cert-hash <HASH>
```
执行加入命令：在每台Worker节点执行上述命令，等待节点状态变为Ready。

7. 验证集群状态

检查节点状态：在Master节点执行kubectl get nodes，确认所有节点状态为Ready。

部署测试应用：部署一个Nginx应用验证集群功能：

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80
kubectl get pods,svc  # 查看Pod和Service状态

访问应用：通过任意节点IP加NodePort（如http://<Node_IP>:31000）访问Nginx页面。

8. 后续配置（可选但推荐）

配置RBAC：设置基于角色的访问控制，限制用户对集群资源的操作权限。
部署监控工具：安装Prometheus+Grafana监控集群状态（如节点资源使用率、Pod运行状态）。
部署日志系统：使用ELK（Elasticsearch+Logstash+Kibana）或Loki收集和分析应用日志。
备份集群：定期备份etcd数据（集群状态存储），防止数据丢失。

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