debian环境下k8s安装教程

Debian环境下Kubernetes（K8s）安装教程

一、前置准备

1. 硬件要求：每台节点（Master/Worker）至少需满足：2核CPU、2GB及以上内存、20GB及以上硬盘空间。
2. 系统要求：使用Debian稳定版（如Debian 11/12），确保系统已更新至最新版本。
3. 网络要求：所有节点需配置静态IP地址，并在/etc/hosts文件中添加节点IP与主机名的映射（如192.168.1.10 master、192.168.1.11 node1），确保节点间能互相解析。
4. 防火墙/SELinux：关闭防火墙（sudo ufw disable）或放行必要端口（如6443、10250-10252等）；若启用SELinux，需设置为permissive模式。

二、系统基础配置

1. 关闭Swap分区

Kubernetes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/' /etc/fstab  # 永久禁用（注释/etc/fstab中的Swap行）

2. 安装Docker容器运行时

Kubernetes依赖容器运行时，推荐使用Docker（需版本≥18.09）：

sudo apt update
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -  # 添加Docker GPG密钥
echo "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/debian $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list  # 添加Docker APT源
sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io  # 安装Docker
sudo systemctl start docker &
    &
     sudo systemctl enable docker  # 启动Docker并设置开机自启

3. 配置containerd（可选但推荐）

若使用containerd作为容器运行时，需调整其配置以兼容Kubernetes：

sudo mkdir -p /etc/modules-load.d
echo "overlay br_netfilter" | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf  # 加载必要内核模块
sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter
sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-k8s.conf <
    <
    EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
sudo sysctl --system  # 生效配置

三、安装Kubernetes核心组件

在所有节点（Master/Worker）上执行以下操作：

# 添加Kubernetes官方APT源
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

# 更新软件包索引并安装kubelet、kubeadm、kubectl
sudo apt update
sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl

# 锁定组件版本（避免自动升级导致兼容性问题）
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

四、初始化Master节点

在Master节点上执行初始化命令（以Flannel网络插件为例，Pod CIDR设为10.244.0.0/16）：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12

• 参数说明：
  • --pod-network-cidr：指定Pod网络的CIDR范围（需与后续网络插件配置一致）；
  • --service-cidr：指定Service网络的CIDR范围（默认10.96.0.0/12，可根据需求调整）。

初始化完成后，会输出kubeadm join命令（包含Token和CA证书哈希），务必保存该命令，用于后续Worker节点加入集群。

五、配置kubectl

初始化完成后，需配置kubectl以连接集群：

mkdir -p $HOME/.kube  # 创建.kube目录
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config  # 复制Admin配置文件
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config  # 修改文件权限

六、安装网络插件

Kubernetes需要网络插件实现Pod间通信，推荐使用Flannel（轻量易用）：

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

等待网络插件部署完成（可通过kubectl get pods -n kube-system查看插件Pod状态，需全部为Running）。

七、加入Worker节点

在每台Worker节点上，执行Master节点初始化时输出的kubeadm join命令（示例如下）：

sudo kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token abcdef.1234567890abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

• 参数说明：
  • 192.168.1.10:6443：Master节点的IP和API Server端口；
  • --token：Master节点初始化时生成的Token（用于身份验证）；
  • --discovery-token-ca-cert-hash：Master节点CA证书的SHA256哈希（用于验证Master身份）。

八、验证集群状态

1. 检查节点状态：在Master节点上执行以下命令，确认所有节点处于Ready状态：

   kubectl get nodes
   

   输出示例：

   NAME     STATUS   ROLES           AGE   VERSION
   master   Ready    control-plane   10m   v1.28.2
   node1    Ready    <
       none>
                 5m    v1.28.2
   

2. 检查Pod状态：查看所有命名空间的Pod是否正常运行：

   kubectl get pods --all-namespaces
   

   网络插件Pod（如kube-flannel-ds-*）需全部为Running状态。

九、部署示例应用（可选）

验证集群功能，部署一个Nginx应用：

# 创建Nginx Deployment
kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas=2

# 暴露Deployment为NodePort类型的Service（外部可通过节点IP+端口访问）
kubectl expose deployment nginx-app --name=nginx-web-svc --type=NodePort --port=80 --target-port=80

# 查看Service信息（获取NodePort端口，如31743）
kubectl get svc nginx-web-svc

通过任意节点的IP和NodePort端口（如http://< 节点IP> :31743）访问Nginx服务，若能显示Nginx欢迎页面，则说明集群部署成功。

注意事项

• 版本兼容性：确保Docker、Kubernetes组件版本兼容（参考Kubernetes官方文档的版本支持表）。
• 时间同步：所有节点需安装NTP服务（如chrony），确保时间同步（时间偏差过大可能导致集群异常）。
• 备份配置：定期备份/etc/kubernetes目录（包含集群配置）和/var/lib/docker目录（包含镜像数据）。
• 生产环境建议：使用更高可用的Master节点配置（如3节点集群），并配置持久化存储（如NFS、Ceph）以满足有状态应用需求。

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