在Debian上部署K8S需要哪些前期准备 - 问答

Debian上部署K8s的前期准备

在Debian系统上部署Kubernetes（K8s）集群前，需完成硬件、系统、网络、软件及配置等多方面的准备工作，确保集群能稳定运行。

一、硬件要求

根据节点角色不同，硬件配置需满足以下最低要求（建议配置以满足生产环境需求）：

Master节点：至少2核CPU、4GB内存、20GB可用硬盘空间；
Worker节点：至少4核CPU、8GB内存、40GB可用硬盘空间；
网络：所有节点需处于同一网络环境，支持相互通信（可通过公网或内网实现）。

二、系统版本要求

推荐使用Debian稳定版（如Debian 12 “Bookworm”），避免使用测试版（Testing）或不稳定版（Unstable），以确保系统稳定性和Kubernetes兼容性；
系统需为最小化安装（减少不必要的软件包，降低安全风险）；
确保系统已更新至最新版本（sudo apt update && sudo apt upgrade -y）。

三、系统配置准备

1. 关闭Swap分区

Kubernetes 1.8及以上版本要求禁用Swap分区，否则kubelet无法正常启动。执行以下命令：

sudo swapoff -a  # 临时关闭Swap
sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab  # 永久注释Swap行（需root权限）

需重启节点使配置生效。

2. 设置主机名与hosts文件

在每个节点上使用hostnamectl设置唯一主机名（如k8s-master、k8s-node1）：
```
sudo hostnamectl set-hostname <节点主机名>
```
在所有节点的/etc/hosts文件中添加节点IP与主机名的映射（替换为实际IP）：
```
echo "<节点IP> <节点主机名>" | sudo tee -a /etc/hosts
```
示例（主节点IP为192.168.1.100，工作节点为192.168.1.101）：
```
192.168.1.100 k8s-master
192.168.1.101 k8s-node1
```
此配置便于节点间通过主机名通信。

3. 配置网络接口

为节点配置静态IP地址（避免DHCP动态分配导致IP变化），编辑/etc/network/interfaces（Debian传统网络配置文件）或使用netplan（较新版本），示例如下：

auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.100  # 替换为实际IP
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1
    dns-nameservers 8.8.8.8 8.8.4.4  # 配置DNS

配置完成后重启网络服务（sudo systemctl restart networking）。

4. 配置防火墙规则

若系统启用了ufw防火墙，需允许Kubernetes关键端口通过（主节点需开放所有端口，工作节点需开放对应端口）：

# 主节点（API Server、kubelet等）
sudo ufw allow 6443/tcp    # kube-apiserver端口
sudo ufw allow 2379/tcp    # etcd客户端端口
sudo ufw allow 2380/tcp    # etcd peer端口
sudo ufw allow 10250/tcp   # kubelet端口
sudo ufw allow 10251/tcp   # kube-scheduler端口
sudo ufw allow 10252/tcp   # kube-controller-manager端口
sudo ufw allow 10255/tcp   # kubelet只读端口

# 工作节点（kubelet、Pod网络等）
sudo ufw allow 10250/tcp   # kubelet端口
sudo ufw allow 30000:32767/tcp  # Pod暴露的服务端口范围

sudo ufw reload  # 重新加载防火墙规则

注意：若使用iptables或其他防火墙工具，需相应调整规则。

四、软件依赖准备

1. 安装Containerd容器运行时

Kubernetes 1.24及以上版本不再支持Docker作为默认容器运行时，推荐使用containerd（更轻量、更符合OCI标准）。安装步骤如下：

# 添加containerd官方源
sudo apt update
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -
echo "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/debian $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/containerd.list
sudo apt update

# 安装containerd
sudo apt install -y containerd
sudo systemctl enable --now containerd  # 启动并设置开机自启

2. 配置Containerd内核参数

为确保containerd正常工作，需加载必要的内核模块并设置sysctl参数：

# 创建内核模块加载文件
echo "overlay br_netfilter" | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf
sudo modprobe overlay  # 加载overlay模块
sudo modprobe br_netfilter  # 加载bridge-netfilter模块

# 配置sysctl参数（优化网络栈）
echo "net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1" | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes.conf
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" | sudo tee -a /etc/sysctl.d/99-kubernetes.conf
sudo sysctl --system  # 应用配置

3. 添加Kubernetes APT仓库

Kubernetes官方提供了Debian的APT仓库，需添加后才能安装kubelet、kubeadm、kubectl：

# 添加Kubernetes GPG密钥
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

# 添加Kubernetes源
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

# 更新软件包列表
sudo apt update

4. 安装Kubernetes核心工具

安装kubelet、kubeadm、kubectl（Kubernetes集群部署与管理工具），并锁定版本（避免自动升级导致兼容性问题）：

sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl  # 锁定版本

五、其他注意事项

时区一致性：确保所有节点时区相同（如Asia/Shanghai），避免时间同步问题（影响日志、证书验证等）：
```
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
```
禁用SELinux（若系统启用）：SELinux可能会干扰Kubernetes的容器运行，建议禁用（仅适用于Debian，默认未启用）：
```
sudo setenforce 0  # 临时禁用
sudo sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config  # 永久禁用
```
备份重要数据：部署前备份节点上的重要数据（如/etc、/var目录），防止误操作导致数据丢失。

完成以上前期准备后，即可使用kubeadm init初始化Master节点，并通过kubeadm join将Worker节点加入集群。

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