怎么进行ARM64离线部署Kubernetes和KubeSphere

发布时间：2021-12-20 11:23:42 作者：iii
来源：亿速云阅读：302

# 怎么进行ARM64离线部署Kubernetes和KubeSphere

## 前言

随着边缘计算和国产化替代的推进，ARM64架构在服务器领域的应用越来越广泛。本文将详细介绍如何在ARM64架构下离线部署Kubernetes集群和KubeSphere容器平台，适用于内网环境、无外网连接的场景。

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## 一、环境准备

### 1.1 硬件要求

- **服务器配置**：至少3台ARM64架构服务器（2C4G以上配置）
- **网络要求**：
  - 节点间网络互通
  - 所有节点具有固定IP地址
  - 确保`/etc/hosts`已配置主机名解析

### 1.2 软件要求

| 组件           | 版本要求              |
|----------------|----------------------|
| 操作系统       | CentOS 7.6+/Ubuntu 20.04 |
| Kubernetes     | v1.20+               |
| Docker         | 19.03.15+           |
| KubeSphere     | v3.3.x               |

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## 二、离线资源准备

### 2.1 下载离线包

在有外网的环境中下载所需资源：

```bash
# Kubernetes ARM64离线包
wget https://.../kubernetes-arm64-offline.tar.gz

# KubeSphere离线包
wget https://.../kubesphere-offline-arm64-v3.3.0.tar.gz

# 依赖镜像清单
wget https://.../images-list-arm64.txt

2.2 制作离线镜像仓库

安装Docker Registry：

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry:2

导入镜像：

# 加载基础镜像
docker load -i kubesphere-images-arm64.tar

# 批量推送镜像
while read image; do 
  docker tag $image localhost:5000/$image
  docker push localhost:5000/$image
done < images-list-arm64.txt

三、Kubernetes离线安装

3.1 基础环境配置

在所有节点执行：

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

# 关闭SELinux
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config

# 配置内核参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

3.2 安装Docker

# 安装离线Docker包
tar -zxvf docker-19.03.15-arm64.tgz
cp docker/* /usr/bin/

# 配置systemd服务
cat > /etc/systemd/system/docker.service <<EOF
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry=your-registry-ip:5000
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MNPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl enable docker && systemctl start docker

3.3 安装Kubernetes组件

安装kubeadm、kubelet、kubectl：

tar -zxvf kubernetes-arm64-offline.tar.gz
cd kubernetes
./install.sh

初始化Master节点：

kubeadm init \
  --image-repository=your-registry-ip:5000 \
  --kubernetes-version=v1.22.5 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --apiserver-advertise-address=192.168.0.100

配置kubectl：

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

四、KubeSphere离线部署

4.1 准备存储系统

推荐使用NFS作为持久化存储：

# 主节点安装NFS
yum install -y nfs-utils
mkdir /nfs-share
chmod 777 /nfs-share
echo "/nfs-share *(rw,no_root_squash,sync)" > /etc/exports
systemctl enable --now nfs-server

# 其他节点安装客户端
yum install -y nfs-utils

4.2 部署KubeSphere

解压离线包：

tar -zxvf kubesphere-offline-arm64-v3.3.0.tar.gz
cd kubesphere/scripts

修改配置文件：

# conf/kubesphere.yaml
local_registry: "your-registry-ip:5000"
persistence:
  storageClass: "nfs-storage"

执行安装：

./install.sh

验证安装：

kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l app=ks-install -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f

五、常见问题解决

5.1 镜像拉取失败

现象：Pod状态为ImagePullBackOff

解决方案： 1. 检查镜像tag是否正确：

kubectl describe pod <pod-name> -n <namespace>

手动导入缺失镜像：

docker pull your-registry:5000/missing-image:tag

5.2 节点NotReady

现象：kubectl get nodes显示节点NotReady

解决方案： 1. 检查kubelet服务状态：

journalctl -u kubelet -f

确认网络插件已安装：

kubectl get pods -n kube-system

5.3 存储配置问题

现象：PVC一直处于Pending状态

解决方案： 1. 检查StorageClass配置：

kubectl get sc

验证NFS服务器连通性：

showmount -e <nfs-server-ip>

六、优化建议

资源分配：
- 为KubeSphere核心组件配置资源限制
```
resources:
 limits:
   cpu: "2"
   memory: 4Gi
```

网络性能优化：

# 使用Calico网络插件
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico-arm64.yaml

监控调整：

修改Prometheus存储保留时间

prometheus:
 prometheusSpec:
   retentionTime: "7d"

结语

通过本文的步骤，您已经成功在ARM64架构下完成了Kubernetes和KubeSphere的离线部署。这种部署方式特别适用于： - 军工、政府等保密单位 - 金融行业内网环境 - 边缘计算场景

后续可以继续探索： - 通过KubeSphere的应用商店部署业务应用 - 配置HPA实现自动扩缩容 - 集成Jenkins实现CI/CD流水线

注意：本文所有操作均基于ARM64架构环境，x86环境需使用对应的软件包。 “`

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