如何利用Debian进行K8S容器编排

如何在Debian上进行K8S容器编排
Kubernetes（K8S）是一个开源容器编排平台，用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理。Debian作为稳定且广泛使用的Linux发行版，是搭建K8S集群的理想基础。以下是在Debian上利用K8S进行容器编排的详细步骤：

一、准备工作

1. 系统要求：确保所有节点（Master/Worker）满足以下条件：
   • 至少2核CPU、2GB内存、20GB硬盘空间；
   • 安装最新稳定版Debian（如Debian 12）；
   • 所有节点之间网络互通（配置静态IP）；
   • 关闭防火墙或开放必要端口（如6443、10250-10252等）。
2. 系统设置：
   • 在所有节点上设置主机名（如master-node、worker-node1），并编辑/etc/hosts文件添加节点映射（如192.168.1.10 master-node）；
   • 关闭Swap分区（K8S要求）：执行sudo swapoff -a，并修改/etc/fstab文件注释掉Swap行（如# /swapfile none swap sw 0 0）。

二、安装Docker（容器运行时）

K8S依赖容器运行时管理容器，推荐使用Docker（社区常用）：

1. 添加Docker官方GPG密钥和软件源：

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
   echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/debian $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list
   

2. 安装Docker：

   sudo apt update
   sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
   sudo systemctl enable --now docker
   

3. 验证Docker安装：

   docker run hello-world
   

三、安装Kubernetes核心组件

1. 添加Kubernetes软件源：

   curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg
   echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg] https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
   sudo apt update
   

2. 安装kubelet、kubeadm、kubectl（K8S核心工具）：

   sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
   sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl  # 锁定版本，避免自动升级
   

四、初始化Master节点

1. 初始化集群：
   在Master节点上执行以下命令（指定Pod网络CIDR，需与后续网络插件匹配）：

   sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
   

   命令执行完成后，会输出加入Worker节点的命令（如kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:yyy），需妥善保存。
2. 配置kubectl：
   将Master节点的K8S配置文件复制到当前用户目录：

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

3. 验证Master节点状态：

   kubectl get nodes  # 应显示Master节点状态为“NotReady”（需安装网络插件后变为Ready）
   

五、安装网络插件

K8S需要网络插件实现Pod间通信，常用插件为Flannel（轻量级、易部署）：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

等待插件部署完成（约1-2分钟），再次检查节点状态：

kubectl get nodes  # 应显示Master节点状态为“Ready”

六、加入Worker节点

在每台Worker节点上，使用Master节点初始化时输出的kubeadm join命令加入集群：

sudo kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:yyy

加入完成后，Master节点的kubectl get nodes会显示Worker节点状态为“Ready”。

七、验证容器编排功能

1. 部署示例应用（Nginx）：

   kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas=2
   kubectl expose deployment nginx-app --name=nginx-web-svc --type=NodePort --port=80 --target-port=80
   

2. 查看部署状态：

   kubectl get deployments  # 查看Deployment状态
   kubectl get pods         # 查看Pod状态（应为“Running”）
   kubectl get svc          # 查看Service状态（获取NodePort，如31743）
   

3. 测试应用访问：
   在任意节点上执行以下命令（替换< node-ip> 为Master/Worker节点的IP）：

   curl http://<
       node-ip>
       :31743
   

   若返回Nginx欢迎页面，说明容器编排成功。

八、后续管理

1. 监控与日志：
   部署Prometheus+Grafana监控集群状态，使用EFK（Elasticsearch+Fluentd+Kibana）收集应用日志。
2. 安全加固：
   配置RBAC（基于角色的访问控制）、启用TLS加密、定期更新K8S组件。
3. 备份与恢复：
   使用Velero等工具备份集群数据，防止数据丢失。

通过以上步骤，即可在Debian上搭建K8S集群并实现容器编排。需注意，K8S版本迭代较快，建议参考官方文档调整命令（如kubeadm init的参数）。

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