Kubernetes集群搭建步骤

Kubernetes集群搭建步骤

1. 环境准备

搭建Kubernetes集群前需完成基础环境配置，确保所有节点（Master/Worker）满足以下要求：

• 节点规划：至少准备1台Master节点（控制集群）和1台Worker节点（运行应用），生产环境建议至少3台Master节点以保证高可用。
• 操作系统：推荐使用CentOS 7/8、Ubuntu 18.04/20.04等Linux发行版（避免使用Windows节点）。
• 网络配置：所有节点处于同一局域网，能互相通信；关闭防火墙或开放必要端口（如6443（kube-apiserver）、10250（kubelet）、30000-32767（Service端口）等）。
• 硬件要求：每台节点至少2GB RAM、2核CPU、20GB以上存储（生产环境需根据业务规模扩容）。
• 依赖工具：安装curl、wget、tar、gcc等基础工具（用于下载和解压组件）。

2. 安装Docker容器运行时

Kubernetes依赖容器运行时管理容器，推荐使用Docker（也可选择containerd、CRI-O）：

• 安装Docker：以CentOS为例，执行以下命令：

  sudo yum update -y
  sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  sudo systemctl start docker &
      &
       sudo systemctl enable docker
  sudo docker run hello-world  # 验证安装
  

• 配置权限：将当前用户加入docker组，避免每次使用Docker需输入sudo：

  sudo usermod -aG docker $USER
  newgrp docker  # 立即生效
  

• 其他节点：重复上述步骤，在所有Worker节点安装Docker。

3. 安装Kubernetes核心组件

Kubernetes的核心组件包括kubelet（节点代理）、kubeadm（集群初始化工具）、kubectl（命令行工具），需在所有节点安装：

• 配置Kubernetes YUM源（CentOS为例）：

  cat <
      <
      EOF >
       /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
  [kubernetes]
  name=Kubernetes
  baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
  enabled=1
  gpgcheck=1
  repo_gpgcheck=1
  gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
  EOF
  

• 安装组件：

  sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
  sudo systemctl enable --now kubelet  # 设置kubelet开机自启
  

• 其他节点：重复上述步骤，在所有Worker节点安装相同组件。

4. 初始化Master节点

Master节点是集群的控制中心，负责调度、管理集群状态：

• 初始化Master：在Master节点执行以下命令（替换< Pod网络CIDR> ，如10.244.0.0/16，需与后续网络插件配置一致）：

  sudo kubeadm init --pod-network-cidr=<
      Pod网络CIDR>
      
  

• 配置kubectl：初始化完成后，执行以下命令配置kubectl（用于管理集群）：

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

• 验证Master状态：执行kubectl get nodes，此时Master节点状态应为NotReady（需等待网络插件安装后变为Ready）。

5. 部署网络插件

Kubernetes需要网络插件实现Pod间通信，常用插件包括Flannel（轻量级）、Calico（高性能）：

• 以Flannel为例：执行以下命令部署：

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

• 验证网络插件：执行kubectl get pods -n kube-system，检查网络插件Pod是否全部处于Running状态。

6. 加入Worker节点

Worker节点用于运行应用，通过kubeadm join命令加入集群：

• 获取加入命令：Master节点初始化完成后，会输出类似以下命令（需保存）：

  kubeadm join <
      Master_IP>
      :6443 --token <
      TOKEN>
       --discovery-token-ca-cert-hash <
      HASH>
      
  

• 执行加入命令：在每台Worker节点执行上述命令，等待节点状态变为Ready。

7. 验证集群状态

• 检查节点状态：在Master节点执行kubectl get nodes，确认所有节点状态为Ready。
• 部署测试应用：部署一个Nginx应用验证集群功能：

  kubectl create deployment nginx --image=nginx
  kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80
  kubectl get pods,svc  # 查看Pod和Service状态
  

• 访问应用：通过任意节点IP加NodePort（如http://< Node_IP> :31000）访问Nginx页面。

8. 后续配置（可选但推荐）

• 配置RBAC：设置基于角色的访问控制，限制用户对集群资源的操作权限。
• 部署监控工具：安装Prometheus+Grafana监控集群状态（如节点资源使用率、Pod运行状态）。
• 部署日志系统：使用ELK（Elasticsearch+Logstash+Kibana）或Loki收集和分析应用日志。
• 备份集群：定期备份etcd数据（集群状态存储），防止数据丢失。

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