一、版本选择与调整原因
1. 核心版本升级
本次教程将 Kubernetes 版本从 1.18.0 升级至1.28.x （当前稳定且应用广泛的版本），Docker 替换为containerd（K8s 1.24 + 已移除对 Docker 的直接支持，Docker 作为 CRI 需通过 cri-dockerd 适配，而 containerd 是 K8s 官方推荐的容器运行时）。
2. 调整核心原因
- Docker CRI 支持移除：K8s 1.24 + 不再内置对 Docker 的 CRI 支持，继续用 Docker 需额外安装 cri-dockerd，而 containerd 是 CNCF 毕业项目，原生适配 K8s，性能更优、资源占用更低。
- 版本兼容性：1.18.0 为 2020 年版本，存在大量安全漏洞和功能限制，1.28.x 修复了漏洞，支持更多新特性（如原生容器网络策略增强、StatefulSet 扩容优化等）。
- 镜像源优化：原 CentOS 7 官方源失效，且部分镜像仓库（如 quay.io）国内访问不稳定，替换为阿里云、网易云等国内镜像源。
- 系统要求适配：新增对内核参数、SELinux、防火墙的更精细配置，适配新版 K8s 的安全要求。
二、核心术语解释
| 术语 | 解释 |
|---|---|
| kubeadm | K8s 官方提供的集群部署工具，自动化完成集群初始化、节点加入等核心流程，降低部署门槛 |
| containerd | 轻量级容器运行时（CRI），负责容器生命周期管理（创建、启动、停止），是 K8s 1.24 + 默认推荐的 CRI |
| CRI（Container Runtime Interface） | 容器运行时接口，K8s 通过该接口与容器运行时交互，解耦 K8s 与具体容器运行时实现 |
| Pod | K8s 最小部署单元，包含一个或多个容器，共享网络、存储资源 |
| Node | K8s 集群的工作节点（Master/Worker），Master 负责控制平面，Worker 负责运行业务 Pod |
| kubelet | 运行在每个 Node 上的核心组件，负责维护 Pod 生命周期，与 Master 通信执行调度指令 |
| CNI（Container Network Interface） | 容器网络接口，定义 Pod 之间、Pod 与外部网络的通信规则，本次使用 Calico（替代原 Flannel，功能更丰富） |
| swap 分区 | 磁盘虚拟内存，K8s 禁止 swap 是为了保证 Pod 资源调度的准确性（避免 Pod 使用 swap 导致性能波动） |
| 控制平面（Control Plane） | 集群的管理节点，包含 kube-apiserver、etcd、kube-controller-manager、kube-scheduler 等核心组件 |
三、环境准备
1. 服务器要求
| 角色 | 配置 | 数量 | IP 示例 | 操作系统 |
|---|---|---|---|---|
| Master | 2 核 4G 以上，硬盘 40G+ | 1（单 Master） | 192.168.177.130 | CentOS 7.x/8.x（推荐 7.9） |
| Worker | 2 核 2G 以上，硬盘 40G+ | 2 | 192.168.177.131/132 | CentOS 7.x/8.x |
2. 基础环境要求
- 所有节点网络互通，能访问外网（或配置内网镜像源）；
- 禁止 swap 分区（K8s 强制要求，避免资源调度异常）；
- 内核版本≥3.10（CentOS 7 默认满足，CentOS 8 需≥4.18）；
- 关闭 SELinux、防火墙（或配置放行 K8s 端口）。
四、全节点初始化操作
1. 系统基础配置
# 1. 关闭防火墙（生产环境可按需放行端口，此处为简化）
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
# 放行关键端口（生产环境推荐）
# firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp --add-port=2379-2380/tcp --add-port=10250-10259/tcp
# firewall-cmd --reload && systemctl restart firewalld
# 2. 关闭SELinux
sed -i 's/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0
# 3. 关闭swap（永久+临时）
swapoff -a
sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab
# 4. 设置主机名（按角色执行）
# Master节点
hostnamectl set-hostname k8s-master
# Worker1节点
hostnamectl set-hostname k8s-worker1
# Worker2节点
hostnamectl set-hostname k8s-worker2
# 5. 配置hosts（所有节点执行）
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.177.130 k8s-master
192.168.177.131 k8s-worker1
192.168.177.132 k8s-worker2
EOF
# 6. 配置内核参数（适配K8s网络）
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1 # 开启IP转发，解决Pod网络互通
vm.swappiness = 0 # 禁止使用swap
EOF
sysctl --system # 生效内核参数
# 7. 时间同步（确保集群节点时间一致）
#CentOS 7 官方源已经失效 导致 yum 报错
mkdir -p /etc/yum.repos.d/bak
mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/bak/
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo
sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=https://mirrors.aliyun.com|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo
yum clean all
yum makecache
# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
# 8. 安装依赖包
yum install -y wget vim curl iproute-tc conntrack-tools2. 安装 containerd（替代 Docker）
# 1. 安装containerd（从阿里云源安装）
yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y containerd.io
# 2. 生成containerd默认配置
mkdir -p /etc/containerd
containerd config default > /etc/containerd/config.toml
# 3. 修改配置（替换镜像源+设置SystemdCgroup）
sed -i 's/registry.k8s.io\/pause/registry.aliyuncs.com\/google_containers\/pause/g' /etc/containerd/config.toml
sed -i 's/SystemdCgroup = false/SystemdCgroup = true/g' /etc/containerd/config.toml # 适配Systemd cgroup
# 4. 重启并设置开机自启
systemctl restart containerd && systemctl enable containerd3. 安装 kubeadm、kubelet、kubectl
# 1. 添加K8s阿里云源
cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[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
# 2. 安装指定版本（1.28.2为稳定版）
yum install -y kubeadm-1.28.2 kubelet-1.28.2 kubectl-1.28.2
systemctl enable kubelet # kubelet需等待集群初始化后启动五、初始化 Master 节点
1. 集群初始化
kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.190.136 --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.28.2 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --ignore-preflight-errors=all解释：
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.177.130 \ # Master节点IP
--image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers \ # 国内镜像源
--kubernetes-version=v1.28.2 \ # K8s版本
--service-cidr=10.96.0.0/12 \ # Service虚拟网络段（固定）
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \ # Pod网络段（需与CNI插件配置一致）
--ignore-preflight-errors=all # 忽略预检错误（生产环境按需关闭）2. 配置 kubectl（Master 节点）
mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
# 验证配置
kubectl get nodes # 此时Master节点状态为NotReady（未安装CNI）3. 保存节点加入命令
初始化完成后，终端会输出kubeadm join命令（如下示例），务必保存：
kubeadm join 192.168.177.130:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx若丢失 token，可通过以下命令重新生成：
kubeadm token create --print-join-command六、安装 CNI 网络插件（Calico）（master）
1. 下载 Calico 配置文件
#下载并修改 Calico 网络配置
wget https://ghproxy.com/https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.26.1/manifests/calico.yaml -O calico.yaml
# 修改Pod网络段（需与kubeadm init的--pod-network-cidr一致）
sed -i 's/192.168.0.0\/16/10.244.0.0\/16/g' calico.yaml
#安装
kubectl apply -f calico.yaml2. 部署 Calico
# 验证Calico Pod状态
kubectl get pods -n kube-system | grep calico
# 等待5分钟，验证Master节点状态
kubectl get nodes # 状态变为Ready即为成功七、加入 Worker 节点
1. 执行加入命令（所有 Worker 节点）
work 节点 只需要做一件事：
执行从 master 复制过来的 kubeadm join 加入命令其他什么都不用做！
# 替换为自己保存的join命令
kubeadm join 192.168.177.130:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2. 验证集群节点
回到 Master 节点执行：
kubectl get nodes
# 输出示例（所有节点状态为Ready）
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master Ready control-plane 10m v1.28.2
k8s-worker1 Ready <none> 5m v1.28.2
k8s-worker2 Ready <none> 5m v1.28.2八、集群测试
1. 创建 Nginx Deployment
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.25-alpine
# 扩缩容为2个副本
kubectl scale deployment nginx --replicas=2
# 查看Pod状态
kubectl get pods2. 暴露 Nginx 服务
# 暴露NodePort类型服务（外网可访问）
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
# 查看服务端口
kubectl get svc nginx
# 输出示例
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
nginx NodePort 10.96.123.45 <none> 80:30080/TCP 1m3. 访问测试
在浏览器访问http://Worker节点IP:30080（如http://192.168.177.131:30080），能看到 Nginx 默认页面即为成功。
九、常见问题与解决方案
1. 节点状态 NotReady
-
原因：CNI 插件未部署或部署失败；
-
解决：重新部署 Calico，查看 Calico Pod 日志
kubectl logs -n kube-system calico-node-xxxxxx
2. containerd 启动失败
- 原因：SystemdCgroup 未开启；
- 解决：重新修改
/etc/containerd/config.toml，确保SystemdCgroup = true，重启 containerd。
3. 镜像拉取失败
- 原因：外网访问受限；
- 解决：使用阿里云镜像源，或提前下载镜像导入节点。
十、与旧版教程的核心差异总结
| 维度 | 旧版（1.18.0+Docker） | 新版（1.28.2+containerd） | 调整原因 |
|---|---|---|---|
| 容器运行时 | Docker | containerd | K8s 1.24 + 移除 Docker CRI 支持，containerd 原生适配 |
| 网络插件 | Flannel | Calico | Calico 支持网络策略、跨子网通信，功能更丰富 |
| 镜像源 | 部分依赖国外仓库 | 全量国内镜像源 | 解决国内访问不稳定问题 |
| 内核参数 | 基础配置 | 新增 IP 转发、cgroup 配置 | 适配新版 K8s 的安全和网络要求 |
| 版本兼容性 | 老旧版本，漏洞多 | 稳定新版，功能完善 | 生产环境需使用安全、稳定的版本 |