K8s 平滑升级 - 技术栈

前言

一、升级前准备

[1️⃣ 查看集群状态（Master 节点）](#1️⃣ 查看集群状态（Master 节点）)

[2️⃣ 备份 etcd 数据（Master 节点）](#2️⃣ 备份 etcd 数据（Master 节点）)

[3️⃣ 备份 kubeadm 配置（Master 节点）](#3️⃣ 备份 kubeadm 配置（Master 节点）)

[4️⃣ 配置 Kubernetes 国内 YUM 仓库（Master + Node 节点）](#4️⃣ 配置 Kubernetes 国内 YUM 仓库（Master + Node 节点）)

[5️⃣ 查看可用版本（Master + Node 节点）](#5️⃣ 查看可用版本（Master + Node 节点）)

[二、升级 Master 节点](#二、升级 Master 节点)

[6️⃣ 安装 kubeadm v1.21（Master01）](#6️⃣ 安装 kubeadm v1.21（Master01）)

[7️⃣ 查看升级计划（Master01）](#7️⃣ 查看升级计划（Master01）)

[8️⃣ 升级控制平面到 v1.21（Master01）](#8️⃣ 升级控制平面到 v1.21（Master01）)

[9️⃣ 升级 Master kubelet 和 kubectl（Master01）](#9️⃣ 升级 Master kubelet 和 kubectl（Master01）)

[三、升级 Node 节点（逐个执行）](#三、升级 Node 节点（逐个执行）)

[10️⃣ 在 Master01 标记 Node 为不可调度](#10️⃣ 在 Master01 标记 Node 为不可调度)

[11️⃣ 在 Node 本地升级 kubeadm/kubelet/kubectl](#11️⃣ 在 Node 本地升级 kubeadm/kubelet/kubectl)

[12️⃣ 在 Master01 恢复 Node 调度](#12️⃣ 在 Master01 恢复 Node 调度)

[13️⃣ 重复步骤 10-12 对所有 Node 升级](#13️⃣ 重复步骤 10-12 对所有 Node 升级)

四、升级验证（Master01）

五、升级注意事项

总结

前言

在企业生产环境中，Kubernetes 升级必须保证平滑进行，不能影响业务服务。本篇文章将详细介绍如何将集群从 v1.20 升级到 v1.21 ，并在每一步明确 操作节点，确保升级安全可控。

一、升级前准备

升级前，必须先做好充分的准备，包括集群状态检查、数据备份和软件仓库配置。

1️⃣ 查看集群状态（Master 节点）

在 Master01 节点执行：

复制代码

kubectl version --short
kubectl get nodes
kubectl get pods -A

确认 Master 与 Node 状态正常，Pod 正常运行。

2️⃣ 备份 etcd 数据（Master 节点）

复制代码

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.5.7/etcd-v3.5.7-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf etcd-v3.5.7-linux-amd64.tar.gz
sudo mv etcd-v3.5.7-linux-amd64/etcdctl /usr/local/bin/

ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save /root/etcd-backup.db \
--endpoints=127.0.0.1:2379 \
--cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \
--cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/peer.crt \
--key=/etc/kubernetes/pki/etcd/peer.key

备份 etcd 可以在升级失败时快速恢复集群。

3️⃣ 备份 kubeadm 配置（Master 节点）

复制代码

cp /etc/kubernetes/admin.conf ~/admin.conf.backup

4️⃣ 配置 Kubernetes 国内 YUM 仓库（Master + Node 节点）

在 Master01、Node01、Node02 节点执行：

复制代码

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://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

yum clean all
yum makecache

5️⃣ 查看可用版本（Master + Node 节点）

复制代码

yum list kubeadm --showduplicates | sort -r

本次升级选择 v1.21.14 作为目标版本。

二、升级 Master 节点

Master 节点是控制平面，升级必须小心操作。

6️⃣ 安装 kubeadm v1.21（Master01）

复制代码

yum install -y kubeadm-1.21.14-0

7️⃣ 查看升级计划（Master01）

复制代码

kubeadm upgrade plan

确认可升级版本和依赖组件。

8️⃣ 升级控制平面到 v1.21（Master01）

复制代码

kubeadm upgrade apply v1.21.14

9️⃣ 升级 Master kubelet 和 kubectl（Master01）

复制代码

yum install -y kubelet-1.21.14-0 kubectl-1.21.14-0
systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet

至此，Master 节点控制平面已经成功升级到 v1.21。

三、升级 Node 节点（逐个执行）

Node 节点升级需要确保 Pod 不丢失 ，因此要配合 Master 执行 cordon/drain。

10️⃣ 在 Master01 标记 Node 为不可调度

复制代码

kubectl cordon <node-name>
kubectl drain <node-name> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data

⚠ 注意：--delete-local-data 已废弃，新版本使用 --delete-emptydir-data。

11️⃣ 在 Node 本地升级 kubeadm/kubelet/kubectl

复制代码

yum install -y kubeadm-1.21.14-0 kubelet-1.21.14-0 kubectl-1.21.14-0
systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet

12️⃣ 在 Master01 恢复 Node 调度

复制代码

kubectl uncordon <node-name>

13️⃣ 重复步骤 10-12 对所有 Node 升级

逐个节点升级，保证业务 Pod 在其他节点可用，避免服务中断。

四、升级验证（Master01）

升级完成后，验证集群和 Pod 状态：

复制代码

kubectl get nodes
kubectl get pods -A
kubectl version --short

所有 Master/Node 节点显示 v1.21
Pod 正常运行，无异常状态

五、升级注意事项

逐个节点升级，保证服务不中断。
CNI 插件：升级前确认兼容 v1.21。
PodDisruptionBudget：升级 Node 时可能需要临时调整或删除。
备份：升级前务必备份 etcd 和 kubeadm 配置。
节点操作总结：
- Master 节点：执行 kubeadm 升级 + kubelet/kubectl 升级
- Node 节点：执行软件升级和 kubelet 重启
- **Master 执行 cordon/drain/uncordon 管理 Pod 调度
- 跨多版本升级需要逐步升级,如1.20升级到1.22则需要1.20→1.21→1.22,以此类推

总结

通过以上步骤，你可以平滑地将 Kubernetes 集群从 v1.20 升级到 v1.21，保证服务持续可用，并为后续升级到更高版本打下基础。