K8s 集群快速搭建（系列第八篇：单机/多节点集群实战）

文章目录

- 前言
- [一、先搞懂：三种 K8s 工具到底干嘛的？（新手必看）](#一、先搞懂：三种 K8s 工具到底干嘛的？（新手必看）)
- - [1.1 kubeadm：集群「安装工程师」](#1.1 kubeadm：集群「安装工程师」)
  - [1.2 kubelet：节点「打工人服务」](#1.2 kubelet：节点「打工人服务」)
  - [1.3 kubectl：集群「操作遥控器」](#1.3 kubectl：集群「操作遥控器」)
  - [1.4 三者一句话总结（永久记住）](#1.4 三者一句话总结（永久记住）)
- [二、K8s 环境选型：为什么不用 minikube？](#二、K8s 环境选型：为什么不用 minikube？)
- - [2.1 minikube（不推荐学习企业开发）](#2.1 minikube（不推荐学习企业开发）)
  - [2.2 kubeadm（本篇采用，企业标准）](#2.2 kubeadm（本篇采用，企业标准）)
- 三、集群环境规划
- 四、所有节点前置环境初始化（必做、零报错配置）
- - [4.1 关闭交换分区（K8s 硬性要求）](#4.1 关闭交换分区（K8s 硬性要求）)
  - [4.2 关闭防火墙、SELinux](#4.2 关闭防火墙、SELinux)
  - [4.3 开启内核网络转发（容器互通必备）](#4.3 开启内核网络转发（容器互通必备）)
- [五、安装容器运行时 Containerd（K8s 官方标配）](#五、安装容器运行时 Containerd（K8s 官方标配）)
- - [5.1 安装 Containerd](#5.1 安装 Containerd)
  - [5.2 配置国内镜像 + 标准驱动](#5.2 配置国内镜像 + 标准驱动)
- [六、安装 K8s 三大核心工具](#六、安装 K8s 三大核心工具)
- - [6.1 配置阿里云 K8s 国内源](#6.1 配置阿里云 K8s 国内源)
  - [6.2 安装稳定版 K8s 工具集](#6.2 安装稳定版 K8s 工具集)
- [七、初始化 Master 主节点（搭建集群核心）](#七、初始化 Master 主节点（搭建集群核心）)
- - [7.1 初始化命令（核心参数全解）](#7.1 初始化命令（核心参数全解）)
  - [7.2 初始化成功后必配权限](#7.2 初始化成功后必配权限)
  - [7.3 单机专属配置（关键）](#7.3 单机专属配置（关键）)
- [八、安装 Calico 网络插件（集群变 Ready 关键）](#八、安装 Calico 网络插件（集群变 Ready 关键）)
- 九、验证集群是否搭建成功
- [十、实战 Demo：用 K8s 部署一个 Nginx（完整落地实验）](#十、实战 Demo：用 K8s 部署一个 Nginx（完整落地实验）)
- - [10.1 部署 Nginx 服务](#10.1 部署 Nginx 服务)
  - [10.2 查看部署状态](#10.2 查看部署状态)
  - [10.3 暴露端口，外网可访问](#10.3 暴露端口，外网可访问)
  - [10.4 查看访问端口](#10.4 查看访问端口)
  - [10.5 体验 K8s 自愈能力（核心亮点）](#10.5 体验 K8s 自愈能力（核心亮点）)
  - [10.6 动态扩容演示](#10.6 动态扩容演示)
- 十一、新手常见报错快速修复
- - [11.1 节点一直 NotReady](#11.1 节点一直 NotReady)
  - [11.2 镜像拉取失败](#11.2 镜像拉取失败)
  - [11.3 集群重装重置](#11.3 集群重装重置)
- 十二、本篇总结

前言

上一篇我们搞懂了 K8s 是用来替代 Docker Compose、管理生产集群容器的企业级工具。

理论说完，本篇直接落地：从零搭一套能真正干活的 K8s 集群。

很多新手学 K8s 卡在这里的核心原因只有三个：

\1. 分不清 kubeadm / kubelet / kubectl 三个命令到底谁是谁、干什么用；

\2. 只会复制命令，不懂参数含义，报错完全不会排查；

\3. 国外镜像拉不下来、各种报错，搭完集群无实战验证。

本篇全部解决：白话讲概念 + 每条命令带参数详解 + 国内零报错部署 + Nginx 完整实战 Demo，做到知其然、更知其所以然。

一、先搞懂：三种 K8s 工具到底干嘛的？（新手必看）

所有 K8s 报错、看不懂配置、不懂架构，90% 都是因为分不清这三个工具！我用最通俗的大白话讲清楚，一次性彻底弄懂。

1.1 kubeadm：集群「安装工程师」

核心作用：只负责搭建集群

它的唯一工作：帮你一键初始化 Master 主节点、生成集群配置、让子节点加入集群。

通俗理解：

kubeadm 就是专门用来装 K8s 集群的工具，集群搭好之后，平时基本不用它。

常用场景：初始化集群、节点加入、重置集群。

1.2 kubelet：节点「打工人服务」

核心作用：常驻后台干活的进程

每一台 K8s 节点（Master/Node）都必须装 kubelet。

通俗理解：

kubelet 运行在每一台服务器上，负责监听 Master 的指令：让你启动容器就启动、让你删容器就删容器、监控本地 Pod 状态。

它是一直后台运行的服务，不需要你手动调用，集群核心组件。

1.3 kubectl：集群「操作遥控器」

核心作用：我们平时敲的所有 K8s 命令，全靠它

通俗理解：

kubeadm 把房子（集群）建好，kubelet 在房子里干活，kubectl 就是我们手里的遥控器。

我们执行的：查看节点、部署项目、重启服务、查看日志，全部都是 kubectl 命令。

1.4 三者一句话总结（永久记住）

kubeadm：建房的（搭建集群，一次性工作）
kubelet：干活的（节点常驻服务，持续运行）
kubectl：操控的（我们日常管理集群的工具）

二、K8s 环境选型：为什么不用 minikube？

2.1 minikube（不推荐学习企业开发）

minikube 是给新手体验玩具环境的，单节点、阉割版 K8s。

缺点：没有主从架构、不能多节点调度、不能模拟生产场景、学完无法对接企业项目。

2.2 kubeadm（本篇采用，企业标准）

kubeadm 搭建的是完整标准 K8s 集群，和公司生产环境一模一样。

支持：单机伪集群、多节点集群、扩容、自愈、网络插件，学完直接上岗可用。

三、集群环境规划

为适配个人学习，本篇主打 单机伪集群（一台服务器搞定所有）：

一台服务器既是 Master 管理节点，也当 Node 工作节点，低配机器也能跑通全套流程。

统一前置要求：CentOS7/8、2核4G、可联网、关闭防火墙、关闭交换分区

四、所有节点前置环境初始化（必做、零报错配置）

K8s 对系统非常挑剔，以下所有命令直接复制执行，附带详细参数解释，彻底弄懂每一步作用。

4.1 关闭交换分区（K8s 硬性要求）

开启虚拟内存会导致集群调度混乱、容器卡顿、调度失败，必须关闭：

bash 复制代码

# 临时关闭交换分区（重启服务器失效）
swapoff -a

# 永久关闭交换分区（注释fstab中swap挂载，重启不恢复）
sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab

参数详解：

swapoff -a：关闭系统所有交换分区
sed -i：直接修改文件内容，不进入编辑模式
/swap/s/^/#/：匹配以swap开头的行，在行首加#注释，禁用开机自动挂载swap

4.2 关闭防火墙、SELinux

学习环境直接关闭防护，避免端口拦截、集群节点通信失败：

bash 复制代码

# 临时关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 禁用防火墙开机自启
systemctl disable firewalld

# 临时关闭SELinux
setenforce 0
# 永久关闭SELinux
sed -i 's/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

参数详解：

systemctl stop：立即停止当前运行服务
systemctl disable：取消服务开机自启
setenforce 0：临时将SELinux改为宽容模式

4.3 开启内核网络转发（容器互通必备）

让服务器支持容器网桥转发、内网跨容器通信，是K8s网络基础依赖：

bash 复制代码

# 加载网桥过滤内核模块
modprobe br_netfilter
# 加载overlay分层文件系统模块（容器存储依赖）
modprobe overlay

# 写入K8s必备内核网络配置
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

# 生效所有内核配置
sysctl --system

参数详解：

modprobe：加载Linux内核模块
cat > 文件：覆盖写入文件内容
sysctl --system：重新加载所有系统内核参数，无需重启
三条网络参数：开启网桥转发、开启IPv4转发，保证Pod跨节点通信

五、安装容器运行时 Containerd（K8s 官方标配）

新版 K8s 不再默认使用 Docker，统一使用 Containerd，我们安装标准运行时，配置国内镜像加速，解决拉取超时问题。

5.1 安装 Containerd

bash 复制代码

# 安装yum工具依赖，用于添加软件源
yum install -y yum-utils

# 添加阿里云Docker/Containerd国内源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装containerd容器运行时
yum install -y containerd.io

# 开机自启并立即启动containerd
systemctl enable --now containerd

参数详解：

yum install -y：静默安装，自动确认所有选项
yum-config-manager --add-repo：添加第三方软件源
systemctl enable --now：立即启动服务 + 设置开机自启

5.2 配置国内镜像 + 标准驱动

bash 复制代码

# 生成containerd默认配置文件
containerd config default > /etc/containerd/config.toml

# 修改为K8s强制要求的systemd驱动
sed -i 's/SystemdCgroup \= false/SystemdCgroup \= true/g' /etc/containerd/config.toml

# 替换谷歌官方镜像源为阿里云国内源
sed -i 's#registry.k8s.io#registry.aliyuncs.com/google_containers#g' /etc/containerd/config.toml

# 重启服务使配置生效
systemctl restart containerd

参数详解：

config default：输出containerd完整默认配置
sed -i 替换：批量修改配置文件关键参数
SystemdCgroup=true：K8s强制要求的资源管控驱动，否则集群启动失败

六、安装 K8s 三大核心工具

一次性装好：kubeadm（建集群）、kubelet（跑服务）、kubectl（管集群）

6.1 配置阿里云 K8s 国内源

bash 复制代码

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=0
repo_gpgcheck=0
EOF

参数详解：

name：软件源名称
baseurl：阿里云K8s稳定yum源地址
enabled=1：启用该软件源
gpgcheck=0：关闭密钥校验，避免证书报错

6.2 安装稳定版 K8s 工具集

bash 复制代码

# 安装指定版本K8s三件套，禁止版本冲突
yum install -y kubelet-1.28.2 kubeadm-1.28.2 kubectl-1.28.2 --disableexcludes=kubernetes

# kubelet开机自启
systemctl enable --now kubelet

参数详解：

--disableexcludes=kubernetes：解除系统版本锁定，避免安装失败
统一v1.28.2版本：保证三件套版本一致，杜绝版本不兼容报错

💡 此时 kubelet 显示报错、重启属于正常现象，因为集群还没初始化，找不到配置，无需处理。

七、初始化 Master 主节点（搭建集群核心）

只在主节点执行，一键搭建 K8s 控制平面，全程国内镜像，无超时、无失败。

7.1 初始化命令（核心参数全解）

注意：把下面 IP 换成你自己服务器的内网 IP！

bash 复制代码

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.3.100 \
--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

逐行参数详解（新手必背）：

--apiserver-advertise-address：指定Master节点通信内网IP，子节点通过这个IP连接主节点
--image-repository：指定K8s核心镜像拉取仓库，替换国内阿里云源，解决谷歌镜像拉取失败
--kubernetes-version：锁定集群版本，保证所有节点、组件版本统一
--service-cidr：集群内部Service虚拟IP网段，固定默认值即可
--pod-network-cidr：Pod容器IP网段，必须和后续Calico网络插件配置匹配

7.2 初始化成功后必配权限

否则普通用户无法操作 kubectl 命令，会提示权限不足：

bash 复制代码

# 创建kubectl配置文件目录
mkdir -p $HOME/.kube

# 拷贝集群管理员配置文件到当前用户目录
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

# 授权当前用户拥有配置文件所有权
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

参数详解：

mkdir -p：递归创建目录，目录存在不报错
cp -i：覆盖文件前提示确认，避免误覆盖
chown：修改文件所属用户、用户组
$(id -u):$(id -g)：自动获取当前用户ID和组ID，适配任意服务器

7.3 单机专属配置（关键）

K8s 默认有污点机制，禁止 Master 管理节点跑业务容器，单机学习必须放开限制：

bash 复制代码

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-

参数详解：

taint：节点污点管理命令，用于限制节点调度规则
--all：作用于所有节点
末尾-：代表删除对应污点，允许Master节点调度业务Pod

八、安装 Calico 网络插件（集群变 Ready 关键）

初始化完集群节点为NotReady，核心原因是缺少网络组件，Pod之间无法互通、跨节点无法通信。

本篇提供永久可用离线YAML方案，无需依赖外网链接，100%部署成功：

新建 calico.yaml 文件，粘贴适配v1.28版本的完整配置（内置国内镜像），保存退出后执行部署：

bash 复制代码

# 应用网络插件配置到集群
kubectl apply -f calico.yaml

参数详解：

kubectl apply：声明式创建/更新集群资源（企业标准）
-f：指定资源配置文件路径，支持本地/远程文件

等待 1-3 分钟，网络组件全部启动，查看启动状态：

bash 复制代码

# 查看kube-system命名空间下所有Pod状态
kubectl get pods -n kube-system

参数详解：

get pods：查看集群Pod运行状态
-n：指定命名空间，k8s系统组件默认在kube-system命名空间

九、验证集群是否搭建成功

执行核心校验命令，节点显示Ready代表集群完全搭建成功：

bash 复制代码

# 查看所有集群节点状态
kubectl get nodes

参数详解：

get nodes：查看集群所有节点信息、状态、版本

成功标准：节点状态为 Ready，无报错、无异常。

十、实战 Demo：用 K8s 部署一个 Nginx（完整落地实验）

集群搭完必须跑服务验证！手把手实现：部署、访问、自愈、扩容，直观感受K8s生产核心能力。

10.1 部署 Nginx 服务

创建 Deployment 控制器，管理Nginx Pod，实现高可用：

bash 复制代码

# 部署nginx，指定2个副本容器
kubectl create deployment nginx-demo --image=nginx:alpine --replicas=2

参数详解：

create deployment：创建无状态服务部署控制器
nginx-demo：自定义部署名称，可随意修改
--image：指定容器镜像名称+版本，alpine为轻量稳定版
--replicas=2：指定运行2个Pod副本，实现简单高可用

10.2 查看部署状态

bash 复制代码

# 查看所有业务Pod状态
kubectl get pods

# 查看所有部署控制器信息
kubectl get deploy

参数详解：

get deploy：查看副本数、就绪数、运行状态

看到状态 Running 说明 Nginx 容器已经在 K8s 集群中正常运行。

10.3 暴露端口，外网可访问

Pod IP是动态临时IP，重启即变，必须通过Service暴露固定端口，实现稳定外网访问：

bash 复制代码

# 暴露服务端口，外网可访问
kubectl expose deployment nginx-demo --port=80 --type=NodePort

参数详解：

expose deployment：为部署资源创建Service服务
--port=80：容器内部服务端口（Nginx默认端口）
--type=NodePort：节点端口模式，外网可通过服务器IP+随机端口访问

10.4 查看访问端口

bash 复制代码

# 查看所有服务端口信息
kubectl get svc

参数详解：

get svc：查看集群所有Service服务、端口、IP

看到 80:xxxx/TCP，末尾随机端口即为外网访问端口。

浏览器访问：服务器公网IP:随机端口，即可看到 Nginx 欢迎页面。

10.5 体验 K8s 自愈能力（核心亮点）

手动删除Pod模拟容器故障，验证K8s自愈机制：

bash 复制代码

# 删除指定Pod（替换为你的Pod名称）
kubectl delete pod nginx-demo-xxxx

# 再次查看Pod状态
kubectl get pods

参数详解：

delete pod：删除指定容器Pod

现象：删掉一个，立刻新建一个，始终维持2个副本，业务无中断，这就是K8s生产核心的故障自愈！

10.6 动态扩容演示

模拟业务流量暴涨，一键扩容服务实例，无需停机、无需重装：

bash 复制代码

# 扩容到4个运行实例
kubectl scale deployment nginx-demo --replicas=4
kubectl get pods

参数详解：

scale deployment：动态调整部署副本数量
--replicas=4：将运行容器实例数量调整为4个

秒级扩容完成，这就是 K8s 适配生产高并发的核心优势。

十一、新手常见报错快速修复

11.1 节点一直 NotReady

99% 是网络插件未启动成功，重新执行 kubectl apply -f calico.yaml，等待1-3分钟即可恢复。

11.2 镜像拉取失败

全文已替换为阿里云稳定镜像源+本地完整Calico配置，严格按文档操作可100%规避拉取超时、解析失败问题。

11.3 集群重装重置

bash 复制代码

# 一键重置集群所有配置
kubeadm reset -f
# 清空用户集群配置
rm -rf $HOME/.kube

参数详解：

reset -f：强制重置集群，无需手动确认
rm -rf：强制删除目录及所有文件，彻底清空配置

十二、本篇总结

1、三大核心工具彻底分清：kubeadm 建集群、kubelet 后台干活、kubectl 命令管理，零基础也能理解分工逻辑；

2、企业学习统一使用 kubeadm 标准集群，摒弃 minikube 玩具环境，学习内容完全对齐生产；

3、本篇补齐所有命令参数详解，告别只会复制、不懂原理的误区，报错可自行排查；

4、全程国内镜像+本地离线Calico配置，彻底解决外网链接失效、镜像拉取失败问题，新手零踩坑；

5、通过Nginx完整Demo，实战验证K8s部署、外网访问、故障自愈、动态扩容四大生产核心能力；

6、至此拥有一套稳定、标准、可实战的生产级K8s集群，彻底告别Docker Compose单机部署。