Kubernetes中单点集群安装需要注意哪些坑

发布时间：2021-11-17 13:53:22 作者：小新
来源：亿速云阅读：151

# Kubernetes中单点集群安装需要注意哪些坑

## 前言

Kubernetes作为容器编排的事实标准，在生产环境中通常以高可用集群形式部署。但在开发测试、学习研究等场景下，单点集群（Single-Node Cluster）因其资源消耗低、部署简单等特点成为常见选择。本文将深入剖析单节点Kubernetes安装过程中的典型"坑点"，帮助开发者绕过常见陷阱。

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## 一、环境准备阶段的隐藏问题

### 1.1 系统版本兼容性盲区

```bash
# 错误示例：在Ubuntu 22.04上直接安装旧版kubeadm
sudo apt-get install -y kubelet=1.18.0-00 kubeadm=1.18.0-00 kubectl=1.18.0-00

典型报错： kubelet: Failed to load kubelet config file...

避坑指南： - 必须严格匹配Kubernetes版本与操作系统版本 - 推荐使用官方兼容性矩阵： | Kubernetes版本 | 支持的Linux发行版 | |—————-|—————————| | 1.23+ | Ubuntu 20.04+, CentOS 8+ | | 1.20-1.22 | Ubuntu 18.04+, CentOS 7+ |

1.2 资源不足的静默失败

单节点集群常见资源需求： - 最低配置：2核CPU/2GB内存/20GB磁盘 - 推荐配置：4核CPU/4GB内存/40GB磁盘

诊断命令：

free -h && lscpu && df -h

典型症状： - kube-apiserver频繁重启 - etcd出现request timeout错误

二、容器运行时配置陷阱

2.1 Docker与containerd的选择困境

对比分析：

特性	Docker	containerd
默认Cgroup驱动	cgroupfs	systemd
与k8s集成度	间接通过dockershim	直接支持
资源占用	较高	较低

关键配置（以containerd为例）：

# /etc/containerd/config.toml
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
  systemd_cgroup = true  # 必须与kubelet一致

2.2 Cgroup驱动不匹配

验证命令：

docker info | grep -i cgroup  # 对于Docker
containerd config dump | grep systemd_cgroup

修复方案：

# 修改kubelet配置
echo 'KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"' > /etc/default/kubelet

三、kubeadm初始化关键参数

3.1 错误的Pod网络CIDR冲突

常见错误配置：

kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16  # 可能与主机网络重叠

推荐做法：

# 检查现有网络路由
ip route show
# 选择不冲突的CIDR
kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

3.2 控制平面证书问题

单节点特殊处理：

# 使用明确的API Server地址
kubeadm init --control-plane-endpoint=127.0.0.1 \
             --apiserver-cert-extra-sans=hostname,internal-ip

证书过期处理：

# 查看证书有效期
openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -noout -dates
# 更新证书
kubeadm certs renew all

四、网络插件部署的暗礁

4.1 CNI插件选择建议

插件类型	单节点适用性	特点
Flannel	★★★★☆	简单可靠，适合学习环境
Calico	★★★☆☆	功能强大但资源占用较高
Kindnet	★★★★★	专为单节点优化的轻量方案

4.2 典型安装错误示例

Flannel正确安装：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# 必须提前设置--pod-network-cidr

常见故障排查：

# 检查网络组件状态
kubectl -n kube-system get pods -l app=flannel
# 查看日志
kubectl logs -n kube-system <flannel-pod-name>

五、存储配置的特殊考量

5.1 单节点本地存储方案

HostPath使用警告：

# 危险示例：直接使用hostPath
volumes:
- name: data
  hostPath:
    path: /mnt/data  # 无节点亲和性限制

改进方案：

# 使用Local Persistent Volume
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: local-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  local:
    path: /mnt/data
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - single-node  # 必须匹配实际节点名

5.2 默认StorageClass缺失

诊断与修复：

# 检查StorageClass
kubectl get storageclass
# 安装本地存储提供者
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/rancher/local-path-provisioner/master/deploy/local-path-storage.yaml

六、运维监控的薄弱环节

6.1 关键组件健康检查

监控指标采集：

# 安装Metrics Server
kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml
# 添加--kubelet-insecure-tls参数（仅测试环境）

自定义检查脚本：

#!/bin/bash
check_component() {
  kubectl get pods -n kube-system | grep $1 | grep -v Running && \
  echo "[CRITICAL] $1 not healthy"
}
check_component kube-apiserver
check_component etcd
check_component kube-scheduler

6.2 日志收集策略

精简日志配置：

# 修改kubelet日志级别
journalctl -u kubelet --no-pager -n 20 --output=cat -p warning
# 限制容器日志大小
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  }
}
EOF

七、安全加固的平衡之道

7.1 最小化RBAC配置

危险权限示例：

# 避免在单节点使用过度宽松的权限
kind: ClusterRole
rules:
- apiGroups: ["*"]
  resources: ["*"]
  verbs: ["*"]