Ubuntu与Kubernetes集成最佳实践

以下是Ubuntu与Kubernetes集成的最佳实践，涵盖环境准备、部署、运维及优化等关键环节：

一、环境准备

1. 系统配置

   • 使用Ubuntu 20.04/22.04等LTS版本，确保内核版本≥4.19。
   • 禁用交换分区（swapoff -a）并永久修改/etc/fstab。
   • 启用IP转发（net.ipv4.ip_forward=1）并加载内核模块（overlay、br_netfilter）。

2. 安装基础组件

   • 安装Docker（推荐使用国内镜像加速）：

     sudo apt install -y docker.io  
     sudo systemctl enable --now docker  
     

   • 添加Kubernetes官方APT源，安装kubeadm、kubelet、kubectl并锁定版本。

二、集群部署

1. 主节点初始化

   sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16 --apiserver-advertise-address=<主节点IP>  
   mkdir -p $HOME/.kube  
   sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config  
   

   • 安装网络插件（如Calico）：

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

2. 工作节点加入
   在工作节点执行主节点输出的kubeadm join命令，需指定主节点IP、端口及Token。

三、应用部署与管理

1. 使用Helm简化部署

   • 通过Helm Chart打包应用，支持版本控制和依赖管理，例如部署Nginx：

     helm repo add nginx-stable https://helm.nginx.com/stable  
     helm install nginx nginx-stable/nginx  
     

2. CI/CD集成

   • 搭建Jenkins/Argo CD流水线，集成Kubernetes插件，实现从代码提交到镜像构建、部署的全自动化。
   • 使用Dockerfile构建容器镜像，通过kubectl set image实现滚动更新。

四、运维与优化

1. 监控与日志

   • 部署Prometheus+Grafana监控集群资源，配置告警规则。
   • 使用Fluentd或ELK Stack集中管理容器日志，支持实时检索与分析。

2. 安全与性能优化

   • 启用RBAC限制权限，使用Secrets存储敏感信息。
   • 配置资源配额（kubectl create quota）和HPA实现弹性伸缩。
   • 选择高性能存储插件（如Ceph）和网络插件（如Cilium）提升吞吐量。

3. 版本与更新管理

   • 定期升级Kubernetes版本，优先使用kubeadm upgrade命令。
   • 使用GitOps工具（如Argo CD）管理集群配置，确保版本可追溯。

五、关键工具推荐

参考来源：[1,2,3,5,6,7,8,9,10,11]