从 Docker Compose 到 Kubernetes：物联网管理系统迁移实战

本文记录一次真实的迁移实验过程，包含踩过的坑、解决的思路、以及复盘思考。适合正在学习 K8S 并希望理解"为什么"的读者。

一、背景与目标

为什么做这次迁移？

物联网管理系统原采用 Docker Compose 部署，结构简单：前端 Nginx + 后端 Spring Boot + MySQL。但单机部署存在单点故障、无法扩缩容、发布需停服等问题。

Kubernetes 正是为了解决这些问题而生。本次实验目标：将这套系统迁移到 K8S 集群，体验从"单机编排"到"集群调度"的转变。

二、环境准备

2.1 资源规划

角色	主机名	IP 地址
Master	master	192.168.116.168
Node1	node1	192.168.116.169
Node2	node2	192.168.116.170

2.2 软件版本

操作系统：CentOS 7.9
Docker：20.10.24
Kubernetes：v1.20.15（kubeadm + kubelet + kubectl）
网络插件：Flannel

2.3 系统配置（所有节点）

关闭 SELinux、防火墙、Swap，配置主机名和 hosts 文件。

为什么不展开写？ 这些是标准操作，网上一搜一大把，本文重点放在"卡住的地方"。有需要我后面可发出来

三、目录结构

复制代码

/root/k8s-experiment/
├── iot-1.0.0.jar              # 后端 JAR
├── iot.sql                    # 数据库 SQL
├── iot-manage-front/          # 前端静态文件
├── iot-project/               # 镜像构建目录
│   ├── backend/Dockerfile
│   ├── frontend/Dockerfile
│   ├── frontend/nginx.conf
│   └── database/Dockerfile
└── k8s/                       # K8S 部署文件
    ├── iot-backend-deploy.yaml
    ├── iot-database-deploy.yaml
    └── iot-frontend-deploy.yaml

四、核心挑战与解决方案

🔥 挑战 1：虚拟机无法拉取基础镜像

现象：docker pull 始终超时，即使配置了国内镜像加速器。

原因：实验环境虚拟机完全无法访问外网（公司网络 + 网关双重限制）。

解决方案：离线导入

在 Windows 上拉取镜像 → docker save 导出 .tar → 上传到 master → docker load 导入

复盘：网络隔离环境下，跳板机拉取 + 离线包传输是标准方案。

🔥 挑战 2：openjdk:11-jre-slim 镜像已废弃

现象：not found

原因：OpenJDK 官方镜像已迁移到 Eclipse Temurin。

解决方案 ：改用 eclipse-temurin:11-jre

🔥 挑战 3：kubeadm init 失败，kubelet 无法启动

现象：

执行 kubeadm init 后卡住，最终报错：

复制代码

[kubelet-check] The HTTP call equal to 'curl -sSL http://localhost:10248/healthz' failed
kubelet isn't running or healthy
timed out waiting for the condition

查看 kubelet 状态：

复制代码

systemctl status kubelet

查看详细日志：

复制代码

journalctl -xeu kubelet -n 50

关键错误信息：

复制代码

no such file or directory: /var/run/dockershim.sock
transport: Error while dialing dial unix /var/run/dockershim.sock

检查 Docker socket 是否存在：

复制代码

ls -la /var/run/*.sock

输出显示只有 /var/run/docker.sock，没有 dockershim.sock

确认版本：

复制代码

kubelet --version   # Kubernetes v1.22.4
docker --version    # Docker version 20.10.24

原因：

Kubernetes v1.22 正式移除了内置的 dockershim 组件。实验手册的配置方式（通过 /var/run/dockershim.sock 连接 Docker）在该版本中已失效。

解决方案：

降级到最后一个原生支持 dockershim 的版本 v1.20.15：

复制代码

# 清理失败状态
kubeadm reset -f
# 卸载 1.22
yum remove -y kubelet-1.22.4 kubeadm-1.22.4 kubectl-1.22.4
# 安装 1.20.15
yum install -y kubelet-1.20.15 kubeadm-1.20.15 kubectl-1.20.15
# 锁定版本
yum versionlock kubelet kubeadm kubectl
# 重启服务
systemctl restart docker kubelet
#重新初始化
kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

验证：

复盘：

K8S v1.22 已移除 dockershim，实验手册的版本要求与实际配置存在偏差。降级到 v1.20.15 可保持与手册一致。遇到类似问题，建议先确认 Kubernetes 与容器运行时的版本兼容性矩阵。

🔥 挑战 4：Pod 镜像拉取失败与存储卷问题

现象：

原因：

ImagePullBackOff / ErrImagePull：镜像只存在于 master 节点，Pod 被调度到 node2，K8S 无法跨节点拉取
Pending：数据库 Pod 使用了 PVC，但集群中没有匹配的 PV

解决过程：

复制代码

# 步骤1：将镜像分发到 node2
docker save iot-backend:1.0 -o iot-backend.tar
docker save iot-database:1.0 -o iot-database.tar
docker save iot-frontend:1.0 -o iot-frontend.tar
scp *.tar root@192.168.116.170:/root/
ssh root@192.168.116.170 "docker load -i /root/iot-backend.tar && docker load -i /root/iot-database.tar && docker load -i /root/iot-frontend.tar"
# 步骤2：创建 PV 解决数据库存储问题
ssh root@192.168.116.170 "mkdir -p /data/mysql"
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /data/mysql
EOF

# 步骤3：删除旧 Pod 触发重建
kubectl delete pod --all

结果：成功访问前端页面

复盘：

K8S 集群中每个 worker 节点都需要有镜像，离线环境需手动分发
Deployment 使用 PVC 前必须确保 PV 存在，否则 Pod 无法调度
三个问题相互独立但同时出现，解决顺序：先分发镜像 → 再创建 PV → 重建 Pod

今日进度：集群搭建完成，后端和前端服务已成功运行，数据库存储问题正在排查中。

本实验从零开始，所有操作均为本人手搓。由于环境（CentOS 7.9 + 内网隔离）和手册版本偏差，踩了不少坑。文中记录的每一个错误、每一行命令，都是真实复现而非预演。

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