k8s集群在centos上扩展 - 问答

在 CentOS 上扩展 Kubernetes 集群的实用指南

一规划与准备

明确扩展类型：水平扩展工作负载（Pod 副本）与纵向扩展集群（新增 Node），必要时同时规划控制平面扩容。
版本与组件一致性：新节点与控制平面节点的 Kubernetes 版本、容器运行时（如 Docker/Containerd）、内核参数与系统配置尽量保持一致。
基础环境：
- 关闭 swap：swapoff -a 并在 /etc/fstab 注释 swap 行；
- 主机名与解析：为每个节点设置唯一 hostname，并在所有节点 /etc/hosts 配置 IP↔主机名映射；
- 时间同步：启用 NTP/chrony，避免证书与调度异常；
- 防火墙与安全组：放通 6443、10250、2379/2380（如用 etcd）、8472（Flannel VXLAN）、30000–32767（NodePort） 等端口；
- SELinux：生产建议保持启用并按需配置策略，测试环境可临时 setenforce 0；
- 容器运行时：安装并启动 Docker/Containerd，设置开机自启。
规划网络：如使用 Calico/Flannel，提前确定 Pod CIDR，并确保与现有集群一致。

二扩展工作节点 Worker

安装组件：在新节点安装与集群一致的 kubelet、kubeadm（以及 kubectl 用于本地调试），并启动 kubelet。
获取加入命令：在控制平面执行以下任一方式生成加入命令：
- 直接生成完整命令：kubeadm token create --print-join-command；
- 分步获取：kubeadm token list 查看 token 与过期时间，再获取 CA 证书哈希 并拼装 kubeadm join ... --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>。
加入集群：在新节点执行上一步得到的 kubeadm join 命令。
验证：在控制平面执行 kubectl get nodes，确认新节点状态为 Ready。
常见排错要点：
- kubeadm join 失败：检查 token 有效期、CA 哈希、6443/10250 连通性、系统时间同步；
- 节点 NotReady：检查 kubelet 服务状态、/var/lib/kubelet/config.yaml 配置、容器运行时状态与镜像拉取；
- 网络异常：确认 Pod CIDR 与网络插件配置一致，必要时重新应用 Calico/Flannel 清单。

三扩展控制平面 Master（高可用）

前提条件：已部署 etcd 集群 或采用 kubeadm 的 HA 方案（如 stacked etcd），并具备 负载均衡器 指向现有控制平面。
安装组件：在新 Master 节点安装 kubelet、kubeadm（版本与控制平面一致）。
获取加入命令：在现有控制平面生成 join 命令（与 Worker 类似，但为控制平面加入流程）。
加入为控制平面：在新节点执行加入命令，完成后验证：
- kubectl get nodes 可见新节点；
- kubectl get pods -n kube-system 检查 kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd 等 Pod 就绪；
- 如新 Master 默认带有污点，按需移除以运行工作负载：kubectl taint nodes <new-master-name> node-role.kubernetes.io/master-（或 control-plane 污点）。
重要提示：新增控制平面节点会影响集群的 可用性与稳定性，务必在维护窗口内操作，并提前 备份 etcd。

四扩展工作负载副本与自动扩缩容

手动扩缩容：
- 调整副本数：kubectl scale deployment <name> --replicas=<N>；
- 编辑 YAML：kubectl edit deployment <name> 修改 spec.replicas。
自动扩缩容 HPA（需 Metrics Server）：
- 部署 Metrics Server（示例）：
  - kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml
  - 国内环境可替换镜像并添加启动参数（如 --kubelet-insecure-tls、--kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname）；
  - 验证：kubectl top nodes、kubectl top pods。
- 创建 HPA（示例，基于 CPU）：
```
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-app-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: my-app
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50
```
- 验证：kubectl get hpa，压测观察副本数随 CPU 利用率 变化。

五验证与运维建议

节点与网络：
- kubectl get nodes -o wide 检查新节点 Ready 与 InternalIP；
- kubectl get pods -o wide 确认 Pod 已调度到新节点；
- 测试跨节点 Pod 间通信 与服务访问。
资源与调度：
- 为关键应用配置 requests/limits，避免资源争用；
- 使用 污点/容忍度 控制 Pod 分布，结合 亲和/反亲和 优化拓扑；
- 按需为节点打标签，便于定向调度。
变更与回滚：
- 任何扩展操作前做好 备份与变更记录（如 etcd 快照、清单与配置版本化）；
- 分阶段执行与灰度观察，出现异常及时回滚或摘除问题节点。

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