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02.Kubernetes 集群部署

news 来源：原创 2025/8/20 23:06:50

Kubernetes 集群部署

Kubernetes 相关端口

在这里插入图片描述

1. Kubernetes 集群组件运行模式

独立组件模式

除 Add-ons 以外，各关键组件以二进制方式部署于节点上，并运行于守护进程；
各 Add-ons 以 Pod 形式运行

静态 Pod 模式

控制平面各组件以静态 Pod 对象运行于 Master 主机之上
kubelet 和 docker 以二进制部署，运行为守护进程
kube-proxy 等则以 Pod 形式运行
k8s.gcr.io

2. 安装工具

原生安装工具 kubeadm
CNCF 认证的安装工具

3. 部署前提

使用 kubeadm 部署 Kubernetes 集群的前提条件

支持 Kubernetes 运行的 Linux 主机，例如 Debian、RedHat 及其变体等
每主机 2GB 以上的内存，以及 2 颗以上的 CPU
各主机间能够通过网络正常通信，支持各节点位于不同的网络中
独占的 hostname、MAC 地址以及 product_uuid，主机名能够正常解析
放行由 Kubernetes 使用到的各端口，或直接禁用 iptables
禁用各主机的上的 Swap 设备
各主机时间同步

准备代理服务，以便接入 registry.k8s.io，或根据部署过程提示的方法获取相应的 Image

重要提示

kubeadm 不仅支持集群部署，还支持集群升级、卸载、更新数字证书等功能
目前，kubeadm 为各节点默认生成的 SSL 证书的有效期限为1年，在到期之前需要更新这些证书

集群部署步骤

验证各前提条件是否已然满足
在各节点上安装容器运行时
在各节点上安装 kubeadm、kubelet和 kubectl
创建集群
- 在控制平面的第一个节点上，使用 kubeadm init 命令拉起控制平面
  - 会生成 token 以认证后续加入的节点
- （实验环境可选）将其它几个控制平面节点使用 kubeadm join 命令加入到控制平面集群中
  - 提示：需要先从第一个控制平面节点上拿到 CA 及 API Server 等相应的证书
- 将各 worker 节点使用 kubeadm join 命令加入到集群中
- 确认各节点状态正常转为 “Ready”

4. 部署具体步骤

官方文档：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

使用 kubeadm 快速部署一个 Kubernetes 集群

环境准备

四台 Ubuntu2204 虚拟机 2G 2CPU

IP地址	hostname
10.0.0.100	master1.munan.com
10.0.0.110	node1.munan.com
10.0.0.120	node2.munan.com
10.0.0.130	node3.munan.com

验证每个节点的 MAC 地址和product_uuid是否唯一

ip acat /sys/class/dmi/id/product_uuid

免密登录打通

4.1 设置 hostname

# master1 节点
[root@Ubuntu2204 ~]#hostnamectl set-hostname master1.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#hostname
master1.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#bash
[root@master1 ~]## node1 节点
[root@Ubuntu2204 ~]#hostnamectl set-hostname node1.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#hostname
node1.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#bash
[root@node1 ~]## node2 节点
[root@Ubuntu2204 ~]#hostnamectl set-hostname node2.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#hostname
node2.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#bash
[root@node2 ~]## node3 节点
[root@Ubuntu2204 ~]#hostnamectl set-hostname node3.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#hostname
node3.munan.com
[root@Ubuntu2204 ~]#bash
[root@node3 ~]#

4.2 设置时间同步

一个 master 节点和三个 node 节点都需要安装，并修改 /etc/chrony/chrony.conf 文件

apt -y install chronyvim /etc/chrony/chrony.conf注释 pool 开头的几行20 #pool ntp.ubuntu.com        iburst maxsources 421 #pool 0.ubuntu.pool.ntp.org iburst maxsources 122 #pool 1.ubuntu.pool.ntp.org iburst maxsources 123 #pool 2.ubuntu.pool.ntp.org iburst maxsources 224 server ntp.aliyun.com iburst25 server time1-5.cloud.tencent.com iburstsystemctl restart chrony.servicesystemctl enable --now chrony.servicesystemctl status chrony.servicechronyc sources -v

4.3 设置主机名称解析

一个 master 节点和三个 node 节点都需要设置

vim /etc/hosts10.0.0.100 master1.munan.com
10.0.0.110 node1.munan.com
10.0.0.120 node2.munan.com
10.0.0.130 node3.munan.com

4.4 禁用 swap

一个 master 节点和三个 node 节点都需要禁用

swapoff -a
sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab# 查看交换分区内存是否为 0
free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
内存：      1.9Gi       296Mi       1.2Gi       1.0Mi       371Mi       1.4Gi
交换：         0B          0B          0B

4.5 禁用默认的防火墙服务

一个 master 节点和三个 node 节点都需要禁用

ufw disable
ufw status

4.6 内核参数调整

一个 master 节点和三个 node 节点都需要配置

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOFmodprobe overlaymodprobe br_netfilterlsmod | grep br_netfilterbash -c 'echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.d/k8s.conf'

把 cri-containerd 的包上传

一个 master 节点和三个 node 节点都需要上传

cri-containerd-cni-1.7.13-linux-amd64.tar.gz tar -xvf cri-containerd-cni-1.7.13-linux-amd64.tar.gz -C /containerd -vmkdir /etc/containerdcontainerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.tomlvim /etc/containerd/config.tomlsandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9" 
SystemdCgroup = truesystemctl enable --now containerd

4.7 安装kubelet、kubeadm和kubectl

一个 master 节点和三个 node 节点都需要安装和配置

apt-get update && apt-get install -y apt-transport-httpscurl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.29/deb/Release.key |    gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpgecho "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.29/deb/ /" |    tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.listapt-get updateapt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

4.8 初始化第一个主节点

sudo kubeadm config images pull --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.28.15 --cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock[root@master1 ~]#sudo kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=10.0.0.100 \ # 修改为主节点 IP
--image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.28.15 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--cri-socket=unix:///run/containerd/containerd.sock

把这一段生成的复制下来

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:mkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/configAlternatively, if you are the root user, you can run:export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.confYou should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:kubeadm join 10.0.0.100:6443 --token kr1pgl.ymatmfkihnklyhf6 \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:af3f0be0229b6ab564eb778442f6488b3db586adc8e656db8a7be479fb2b266f

# master1 节点
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config# node1 node2 node3 节点
kubeadm join 10.0.0.100:6443 --token kr1pgl.ymatmfkihnklyhf6 \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:af3f0be0229b6ab564eb778442f6488b3db586adc8e656db8a7be479fb2b266f [root@master1 ~]#kubectl get nodes
NAME                STATUS   ROLES           AGE    VERSION
master1.munan.com   Ready    control-plane   5m1s   v1.28.15
node1.munan.com     Ready    <none>          28s    v1.28.15
node2.munan.com     Ready    <none>          6s     v1.28.15
node3.munan.com     Ready    <none>          2s     v1.28.15

故障处理

apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
E: 无法获得锁 /var/lib/dpkg/lock-frontend。锁正由进程 1605（unattended-upgr）持有
N: 请注意，直接移除锁文件不一定是合适的解决方案，且可能损坏您的系统。
E: 无法获取 dpkg 前端锁 (/var/lib/dpkg/lock-frontend)，是否有其他进程正占用它？解决方法：等待一段时间，直到unattended-upgr进程完成其任务并释放锁
ps aux | grep apt

Ready 2s v1.28.15

故障处理```bash
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
E: 无法获得锁 /var/lib/dpkg/lock-frontend。锁正由进程 1605（unattended-upgr）持有
N: 请注意，直接移除锁文件不一定是合适的解决方案，且可能损坏您的系统。
E: 无法获取 dpkg 前端锁 (/var/lib/dpkg/lock-frontend)，是否有其他进程正占用它？解决方法：等待一段时间，直到unattended-upgr进程完成其任务并释放锁
ps aux | grep apt

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编程日记 2025/8/17 21:13:04

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信号处理之插值、抽取与多项滤波一、问题背景插值(Interpolation)与抽取(Decimation)是数字信号处理中采样率转换的核心操作： 插值：在信号中插入新样本以提高采样率（ L L L倍）抽取：按比例 M M M降低采样率&#xf…...

编程日记 2025/8/18 10:45:17

关于WPS的Excel点击单元格打开别的文档的两种方法的探究

问题需求目录和文件结构如下： E:\Dir_Level1 │ Level1.txt │ └─Dir_Level2│ Level2.txt│ master.xlsx│└─Dir_Level3Level3.txt现在要在master.xlsx点击单元格进而访问Level1.txt、Level2.txt、Level3.txt这些文件。方法一：“单元格右键…...

编程日记 2025/8/16 11:15:23

蓝桥 2109统计子矩阵

问题描述给定一个NM 的矩阵 A, 请你统计有多少个子矩阵 (最小 11, 最大 NM) 满足子矩阵中所有数的和不超过给定的整数 K ? 输入格式第一行包含三个整数 N,M 和 K. 之后 NN 行每行包含 M 个整数, 代表矩阵 A. 输出格式一个整数代表答案。样例输入 3 4 10 1 2 3 4 5…...

编程日记 2025/8/18 9:02:18

AF3 make_fixed_size函数解读

AlphaFold3 data_transforms 模块的 make_fixed_size 函数的作用是将输入的蛋白质特征字典 protein 中的各个特征张量调整为固定大小。这是为了确保在批量处理时，所有特征张量的形状一致，从而避免形状不匹配的问题。源代码： import itertools import torch from src.con…...

编程日记 2025/8/19 15:13:21