centos k8s最佳实践案例

CentOS环境下Kubernetes（K8s）最佳实践案例

一、基础环境准备：系统加固

在CentOS上部署K8s前，需完成系统级别的安全与性能优化，确保集群稳定性：

• 关闭不必要的服务：停止并禁用firewalld（systemctl stop firewalld & & systemctl disable firewalld），避免端口冲突；禁用SELinux（sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config & & setenforce 0），防止权限限制导致组件无法正常运行；关闭Swap分区（swapoff -a并注释/etc/fstab中的swap行），提升K8s性能。
• 配置主机名与hosts文件：为每个节点设置唯一主机名（如master、node1，使用hostnamectl set-hostname命令），并在所有节点的/etc/hosts文件中添加集群内部IP与主机名映射（如192.168.1.10 master），确保节点间通过主机名通信。
• 时间同步：安装并配置chrony服务（yum install chrony -y & & systemctl enable chrony & & systemctl start chrony），同步所有节点时间，避免因时间不一致导致的组件异常（如etcd数据不一致）。

二、K8s集群部署：高可用架构设计

为实现K8s集群的高可用，需重点配置多Master节点与负载均衡：

• 多Master节点部署：至少部署3个Master节点（如master1、master2、master3），每个节点执行kubeadm init初始化命令（指定--apiserver-advertise-address为当前节点IP、--pod-network-cidr为Pod网段，如10.244.0.0/16），生成集群配置。
• 负载均衡配置：使用HAProxy+Keepalived搭建Master节点的高可用负载均衡：
  • 安装HAProxy（yum install haproxy -y），编辑/etc/haproxy/haproxy.cfg，添加前端监听端口（如16443）和后端Master节点列表（如server master1 192.168.1.10:6443 check、server master2 192.168.1.11:6443 check），实现流量分发。
  • 安装Keepalived（yum install keepalived -y），配置虚拟IP（VIP，如192.168.1.200），通过VRRP协议实现Master节点故障时的VIP漂移，确保API Server的高可用。

三、网络配置：CNI插件与网络策略

K8s集群的网络通信依赖CNI插件，同时需通过网络策略限制Pod间流量：

• CNI插件部署：选择支持高可用的CNI插件（如Calico），执行kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml命令部署，实现Pod间、Pod与节点间的网络互通。
• 网络策略定义：使用NetworkPolicy资源限制Pod间通信（如仅允许同一Namespace下的frontend Pod访问backend Pod），提升集群安全性。示例策略：

  apiVersion: networking.k8s.io/v1
  kind: NetworkPolicy
  metadata:
    name: frontend-to-backend
    namespace: default
  spec:
    podSelector:
      matchLabels:
        app: backend
    ingress:
    - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            app: frontend
  

四、安全加固：从系统到应用的全链路防护

K8s集群的安全需覆盖系统层、集群层、应用层三个维度：

• 系统层安全：
  • 定期更新CentOS内核与K8s组件（使用yum update更新系统，kubeadm upgrade更新K8s），修复已知漏洞。
  • 配置kubelet参数（修改/var/lib/kubelet/config.yaml），启用readOnlyRootFilesystem（容器根目录只读）、allowPrivilegeEscalation: false（禁止提权），限制容器权限。
• 集群层安全：
  • 认证与授权：启用TLS双向认证（kubeadm init时自动配置），使用RBAC（基于角色的访问控制）限制用户权限（如开发人员仅能访问dev Namespace，管理员拥有集群管理权限）。
  • etcd安全：启用etcd静态加密（修改/etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml，添加--encryption-provider-config=/etc/kubernetes/encryption-config.yaml参数），保护Secret数据。
• 应用层安全：
  • 镜像安全：使用可信镜像仓库（如Harbor），部署前通过Trivy扫描镜像漏洞（如trivy image centos:7），阻断高风险镜像入集群；镜像内避免存储敏感信息（如密码、密钥），使用ConfigMap或Secret管理配置。
  • Secret管理：使用Kubernetes Secret存储敏感信息（如数据库密码），并通过Vault CSI驱动实现动态密钥注入（避免Secret硬编码在Pod中）。

五、监控与运维：保障集群稳定性

有效的监控与运维是K8s集群长期稳定运行的关键：

• 监控与告警：使用Prometheus+Grafana搭建集群监控体系（Prometheus采集节点、Pod、etcd等指标，Grafana可视化展示），配置告警规则（如节点宕机、Pod重启次数超过阈值），及时发现异常。
• 日志收集与分析：使用EFK（Elasticsearch+Fluentd+Kibana）堆栈收集集群日志（Fluentd采集节点日志，Elasticsearch存储，Kibana可视化），方便排查应用故障（如容器崩溃日志、访问日志）。
• 备份与恢复：定期备份etcd数据（使用etcdctl snapshot save命令，如etcdctl snapshot save /backup/etcd-snapshot.db），并测试恢复流程（使用etcdctl snapshot restore恢复数据），确保数据安全。

六、应用部署：最佳实践案例

应用部署时需遵循标准化与高可用原则：

• Deployment配置：使用Deployment资源管理应用（而非直接创建Pod），设置replicas（副本数≥2，确保高可用）、resources.requests/limits（CPU/内存请求与限制，避免资源争抢）、livenessProbe（存活探针，检测应用是否健康，如curl -f http://localhost:8080/health）、readinessProbe（就绪探针，检测应用是否可接收流量，如curl -f http://localhost:8080/ready）。
• ConfigMap与Secret：将应用配置（如数据库连接串）存储在ConfigMap中（kubectl create configmap my-config --from-file=config.properties），通过volumeMount挂载到Pod；敏感信息（如数据库密码）存储在Secret中（kubectl create secret generic db-password --from-literal=password=123456），通过环境变量或volumeMount注入。
• 多副本与亲和性：部署无状态应用时，设置replicas≥2，并通过affinity规则（如podAntiAffinity）将Pod分散到不同节点（避免单节点故障导致多个Pod不可用），提升应用可用性。

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