Kubernetes Linux集群如何搭建

Kubernetes Linux 集群搭建实操指南

一 规划与准备

• 节点规模与硬件：建议至少3台 Linux 服务器（1 个 Master + 2 个 Worker），每台≥2GB 内存、2 核 CPU、20–30GB 存储，并确保节点间网络互通、可访问外网拉取镜像。操作系统推荐CentOS 7.x/8.x或Ubuntu 20.04+。
• 主机名与解析：为每台机器设置唯一主机名，并在所有节点的**/etc/hosts**中添加映射，便于通过主机名互通。
• 基础依赖：安装常用工具（如ipvsadm、iptables、conntrack、sysstat、libseccomp等），为后续 kube-proxy/ipvs 与系统调优做准备。
• 容器运行时：安装并启用Docker或containerd（下文以 Docker 为例，containerd 流程类似）。

二 系统初始化与内核参数

• 关闭 Swap：临时执行swapoff -a，并在**/etc/fstab**中注释 swap 行，避免 kubelet 启动失败。
• 关闭 SELinux：执行setenforce 0，并将**/etc/selinux/config中 SELINUX 设为disabled**。
• 防火墙策略：为简化入门，可临时停止并禁用 firewalld；生产环境请改为精细化放行（见文末“网络与安全”）。
• 内核网络参数：启用桥接流量经 iptables、开启转发，示例：
  • net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
  • net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
  • net.ipv4.ip_forward = 1
    写入**/etc/sysctl.d/kubernetes.conf后执行sysctl -p**。
• 可选优化：如vm.swappiness=0、文件句柄与连接跟踪等可按需调整。

三 安装容器运行时与 Kubernetes 组件

• 安装 Docker（CentOS 示例）：
  • 安装依赖与仓库：yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  • 添加 Docker CE 仓库并安装：yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
  • 安装并启动：yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io && systemctl enable --now docker
  • 可选镜像加速：在**/etc/docker/daemon.json**中添加{“registry-mirrors”: [“https://mirrors.aliyuncs.com”]}并重启 Docker。
• 安装 kubeadm、kubelet、kubectl（CentOS 示例）：
  • 添加 Kubernetes YUM 源（可用国内镜像源）：
    cat </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://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
    EOF
  • 安装并设为开机自启：yum install -y kubelet kubeadm kubectl && systemctl enable --now kubelet
• Ubuntu 路径：使用apt添加 Docker 与 Kubernetes 仓库，安装相同组件并启用 kubelet。

四 初始化控制平面与加入工作节点

• 初始化 Master：
  • 命令示例：kubeadm init --apiserver-advertise-address=<Master_IP> --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
  • 国内镜像加速（可选）：–image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers
  • 初始化成功后按提示执行：
    mkdir -p $HOME/.kube
    sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
• 加入 Worker：在 Master 输出或重新生成后，于各 Worker 执行：
  • kubeadm join <Master_IP>:6443 --token --discovery-token-ca-cert-hash sha256:
• 验证：在 Master 执行kubectl get nodes，待所有节点状态为Ready。

五 部署网络插件与验证

• 部署网络插件（以 Calico 为例）：
  • kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
  • 如使用flannel，请按其官方清单设置对应的Pod CIDR（与 kubeadm init 的 --pod-network-cidr 保持一致）。
• 快速验证：
  • 查看节点与系统 Pod：kubectl get nodes；kubectl get pods -A
  • 部署测试应用：
    kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.25
    kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
    kubectl get svc nginx
• 常见问题速查：
  • 节点 NotReady：多因CNI 未部署或Pod CIDR 不匹配，检查 Calico/Flannel 清单与 kubeadm init 参数。
  • kubelet 启动失败：检查Swap 未关闭、cgroup driver 一致（常见为 systemd）、内核参数是否生效。
  • 镜像拉取慢/失败：配置镜像加速或使用国内仓库镜像。

网络与安全要点

• 云上或公网环境：确保安全组/防火墙放行控制平面端口（如6443）、NodePort 范围（默认30000–32767）及节点间通信所需端口；必要时使用内网互通与负载均衡。
• 内网环境：若禁用 firewalld，需确保iptables 规则允许 kube-apiserver、kubelet、CNI 组件等必要通信；生产环境不建议完全无防火墙。
• 高可用与控制平面：生产可部署多 Master与kube-vip/Keepalived或云上LB，并考虑kubeadm 配置文件与证书管理。
• 容器运行时：如使用 containerd，需启用SystemdCgroup并与 kubelet 保持一致；镜像仓库与私有镜像需配置ImagePullSecrets。