如何自定义Debian上的K8s安装

在 Debian 上自定义安装 Kubernetes 的实操指南

一 环境与规划

• 节点与网络
  • 至少准备 2 核 CPU、2GB 内存、20GB 磁盘 的节点若干，建议使用 Debian 12（Bookworm）。
  • 为各节点配置 静态 IP，设置 主机名，并在所有节点的 /etc/hosts 中互指，保证节点名可解析。
  • 开启 NTP/chrony 时间同步，避免证书与组件通信异常。
• 组件与版本
  • 容器运行时：优先使用 containerd（生产更通用）；也可选 Docker（需额外配置 CRI 对接）。
  • 工具链：kubeadm / kubelet / kubectl，建议固定版本以避免升级漂移。
• 网络规划
  • Pod 网段与 Service 网段需提前规划且不冲突，例如：Pod 使用 10.244.0.0/16，Service 使用 10.100.0.0/16。
  • 如使用 Calico，需放行 BGP 179/TCP；如使用 Flannel VXLAN，需放行 UDP 4789。
• 防火墙与安全组
  • 控制面端口：6443/TCP（API）、2379–2380/TCP（etcd）、10250/TCP（kubelet）、10251/TCP（kube-scheduler）、10252/TCP（kube-controller-manager）。
  • 节点端口：30000–32767/TCP（NodePort）；按需开放 10255/TCP（kubelet 只读）。

二 系统准备与容器运行时

• 基础准备
  • 更新系统并安装常用工具：sudo apt update & & sudo apt upgrade -y
  • 关闭 Swap：sudo swapoff -a & & sudo sed -i '/ swap / s/^/#/g' /etc/fstab
  • 加载内核模块与网络参数：
    • sudo modprobe overlay & & sudo modprobe br_netfilter
    • echo -e "overlay\nbr_netfilter" | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf
    • echo -e "net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1\nnet.ipv4.ip_forward=1" | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes.conf & & sudo sysctl --system
• 使用 containerd（推荐）
  • 安装与启用：sudo apt install -y containerd.io & & sudo systemctl enable --now containerd
  • 配置 SystemdCgroup：
    • sudo mkdir -p /etc/containerd & & containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
    • 在 [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options] 下设置 SystemdCgroup = true
    • sudo systemctl restart containerd
• 使用 Docker（可选）
  • 安装：sudo apt install -y docker.io & & sudo systemctl enable --now docker
  • 注意：Docker 默认使用 cgroups v1，若主机启用 cgroups v2，需按发行版指引调整或优先使用 containerd。

三 安装 kubeadm kubelet kubectl 与初始化控制面

• 安装工具链
  • 添加仓库并安装：sudo apt update & & sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
  • 锁定版本：sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
• 初始化控制面（示例）
  • 单控制面（最简）：
    • sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
  • 高可用或指定镜像源/版本（示例）：
    • sudo kubeadm init \ --apiserver-advertise-address=< MASTER_IP> \ --control-plane-endpoint=< MASTER_IP> :6443 \ --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers \ --kubernetes-version=v1.28.0 \ --service-cidr=10.100.0.0/16 \ --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
• 配置 kubectl
  • mkdir -p $HOME/.kube & & sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config & & sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
• 安装网络插件
  • Flannel：kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
  • Calico：kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
• 加入工作节点
  • 使用 kubeadm init 输出中的 kubeadm join ... 命令在各 Worker 上执行。

四 自定义与常用场景

• 自定义镜像仓库与版本
  • 通过 --image-repository 指定国内镜像源（如 registry.aliyuncs.com/google_containers），通过 --kubernetes-version 固定版本（如 v1.28.0）。
• Pod 与 Service CIDR 自定义
  • 初始化时分别用 --pod-network-cidr 与 --service-cidr 指定，确保与现有网络不冲突；不同网络插件对 Pod CIDR 有默认要求（如 Flannel 常用 10.244.0.0/16）。
• 高可用控制面
  • 采用 --control-plane-endpoint 指向 VIP/负载均衡，并按需准备多台控制面节点与 etcd 集群（kubeadm 提供 HA 引导流程）。
• 运行时与 cgroups
  • 生产推荐 containerd + SystemdCgroup=true；如使用 Docker，需确认 cgroups 驱动一致，避免 kubelet 异常。
• 防火墙与端口
  • UFW 示例：
    • 控制面：sudo ufw allow 6443,2379:2380,10250,10251,10252/tcp
    • 工作节点：sudo ufw allow 10250/tcp & & sudo ufw allow 30000:32767/tcp
    • 按需放行 Calico BGP 179/TCP 或 Flannel VXLAN 4789/UDP。
• 自动化与批量部署
  • 使用 KubeKey：curl -sfL https://get-kk.kubesphere.io | sh -，随后 ./kk create cluster --with-local-storage --with-kubernetes v1.31.0 --container-manager containerd -y
  • 使用 Ansible：编写 Playbook 批量执行系统准备、容器运行时、kubeadm 初始化与加入等步骤。

五 验证与常见问题

• 验证集群
  • kubectl cluster-info、kubectl get nodes -o wide、kubectl get pods -A
  • 部署测试应用：kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.25 --replicas=2
  • 暴露服务：kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80，访问 http://< NODE_IP> :< NodePort>
• 常见问题排查
  • 节点 NotReady：检查 CNI 插件是否就绪、/var/log/syslog 中 kubelet 日志、crictl ps -a 容器状态。
  • Pod 无法跨节点通信：核对 Pod CIDR 与网络插件配置、节点间 UDP/TCP 放行、云厂商 安全组规则。
  • 镜像拉取失败：确认 image-repository 可达，或手动 crictl pull < 镜像> 验证。
  • kubelet 启动失败：确认 Swap 已关闭、SystemdCgroup 配置正确、容器运行时健康。

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