如何利用Ubuntu管理Kubernetes
导读：如何在Ubuntu上管理Kubernetes集群 1. 准备Ubuntu节点环境 在开始管理Kubernetes前，需确保Ubuntu节点（Master/Worker）满足以下基础要求： 系统要求：推荐使用Ubuntu 20.04 LTS...
如何在Ubuntu上管理Kubernetes集群
1. 准备Ubuntu节点环境
在开始管理Kubernetes前，需确保Ubuntu节点（Master/Worker）满足以下基础要求：
- 系统要求：推荐使用Ubuntu 20.04 LTS及以上版本（内核版本≥4.19）；
- 网络配置：所有节点需配置静态IP，且能通过主机名互相访问（编辑
/etc/hosts文件添加节点IP与主机名映射）； - 系统优化：
- 关闭交换分区（Kubernetes要求）：
sudo swapoff -a，并注释/etc/fstab中的swap行； - 开启IPv4转发：执行
cat < < EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf，添加net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1、net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1、net.ipv4.ip_forward = 1，然后运行sudo sysctl --system生效； - 时间同步：安装
ntpdate并同步时间：sudo apt install -y ntpdate & & sudo ntpdate ntp.aliyun.com。
- 关闭交换分区（Kubernetes要求）：
2. 安装Docker容器运行时
Kubernetes依赖容器运行时管理容器，Ubuntu上常用Docker：
- 添加Docker官方GPG密钥：
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg； - 添加Docker仓库：
echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null； - 安装Docker：
sudo apt update & & sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io； - 启动Docker并设置开机自启：
sudo systemctl start docker & & sudo systemctl enable docker。
3. 安装Kubernetes核心组件
在所有节点上安装kubelet、kubeadm、kubectl（用于集群管理和命令行操作）：
- 添加Kubernetes官方仓库：
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -，然后执行echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list； - 安装组件：
sudo apt update & & sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl； - 锁定组件版本（防止自动升级破坏集群）：
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl。
4. 初始化Master节点
Master节点是集群的控制平面，负责调度、管理集群状态：
- 执行初始化命令（以Calico网络插件为例，需指定Pod网络CIDR）：
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16； - 初始化完成后，记录输出的
kubeadm join命令（用于Worker节点加入集群）； - 配置
kubectl（用于与集群交互）：mkdir -p $HOME/.kube & & sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config & & sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config。
5. 部署网络插件
Kubernetes需要网络插件实现Pod间通信，常用插件及部署方式：
- Calico（推荐，支持网络策略）：
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml； - Flannel（轻量级，适合简单场景）：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml。
部署完成后，检查插件Pod状态：kubectl get pods -n kube-system（所有Pod应为Running）。
6. 加入Worker节点
Worker节点负责运行应用程序容器，通过kubeadm join命令加入集群（需使用Master初始化时输出的命令）：
- 示例：
sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token < token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:< hash>（替换为实际的IP、Token和哈希值）。
加入后，Master节点会自动识别Worker节点，可通过kubectl get nodes查看节点状态（需等待Ready）。
7. 使用工具管理Kubernetes集群
命令行工具（kubectl）
- 基础操作：
- 查看节点：
kubectl get nodes； - 查看Pod：
kubectl get pods -A（-A表示所有命名空间）； - 部署应用：
kubectl create deployment nginx --image=nginx； - 暴露服务：
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort； - 查看日志：
kubectl logs < pod-name>。
- 查看节点：
- 增强体验：
- 使用
K9s（TUI工具）：sudo snap install k9s，提供可视化界面管理集群； - 使用
Lens（GUI工具）：下载.deb包安装，支持集群监控、日志分析、资源编辑等功能。
- 使用
可视化工具
- Kubernetes Dashboard（官方Web UI）：
- 安装：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml； - 访问：通过
kubectl proxy启动代理，然后在浏览器访问http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/（需配置Token认证）。
- 安装：
- Portainer（跨平台管理）：
- 安装：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/portainer/portainer-kubernetes/master/deploy/portainer.yaml； - 访问：通过
kubectl port-forward或Ingress暴露服务，然后在浏览器访问http://< node-ip> :9000。
- 安装：
8. 监控与维护集群
- 监控：
- 使用
Prometheus+Grafana：部署Prometheus Operator（kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/prometheus-operator/prometheus-operator/master/bundle.yaml），然后导入Grafana Dashboard（如Kubernetes Cluster Monitoring）； - 使用
Metrics Server（轻量级监控）：kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml，支持kubectl top命令。
- 使用
- 日志：
- 使用
Fluentd+Elasticsearch+Kibana（EFK栈）：部署Fluentd作为日志收集器，将日志发送到Elasticsearch，通过Kibana可视化； - 使用
Loki（轻量级日志）：helm repo add grafana https://grafana.github.io/helm-charts & & helm install loki grafana/loki-stack，配合Grafana查看日志。
- 使用
- 故障排除：
- 使用
Kubewatch（事件通知）：kubectl apply -f https://github.com/bitnami-labs/kubewatch/releases/latest/download/kubewatch.yaml，配置通知（如Slack、Email）； - 使用
Sonobuoy（集群测试）：curl -LO https://github.com/vmware-tanzu/sonobuoy/releases/latest/download/sonobuoy_0.56.10_linux_amd64.tar.gz & & tar -xzf sonobuoy_*.tar.gz & & ./sonobuoy run，生成集群状态报告。
- 使用
通过以上步骤，可在Ubuntu上完成Kubernetes集群的部署、配置及管理，满足日常运维需求。
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