【Kubernetes】（十九）监控与升级

[一、集群资源监控核心：Metrics Server](#一、集群资源监控核心：Metrics Server)

[1. 组件核心价值](#1. 组件核心价值)

[2. 快速部署与基础使用](#2. 快速部署与基础使用)

[二、Kubeadm 集群控制平面标准化升级](#二、Kubeadm 集群控制平面标准化升级)

[1. 检索可升级版本](#1. 检索可升级版本)

[2. 节点前置维护隔离](#2. 节点前置维护隔离)

[3. 分步升级集群核心组件](#3. 分步升级集群核心组件)

[① 升级 kubeadm 工具](#① 升级 kubeadm 工具)

[② 升级预检查与控制平面更新](#② 升级预检查与控制平面更新)

[③ 同步升级 kubelet 与 kubectl](#③ 同步升级 kubelet 与 kubectl)

[4. 恢复集群正常运行状态](#4. 恢复集群正常运行状态)

三、课后问答题

一、集群资源监控核心：Metrics Server

1. 组件核心价值

在 Kubernetes 集群运维场景中，实时感知节点与 Pod 的 CPU、内存资源负载，是性能调优、故障排查、资源合理调度的关键前提。Metrics Server 是 K8s 官方轻量化指标采集组件，依托 metrics.k8s.io 标准接口，集中采集、汇总集群节点与容器的资源使用率数据。作为基础监控底座，它为 kubectl top 资源查看命令、HPA 容器弹性伸缩等核心功能提供数据支撑，是集群轻量化运维必备基础组件。

2. 快速部署与基础使用

通过官方配置清单一键完成部署，快速启用集群指标采集能力：

复制代码

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/download/v0.7.0/components.yaml

部署生效后，可通过简单命令直观获取集群资源负载状态：

复制代码

# 查看集群所有节点 CPU、内存实时占用
kubectl top nodes

# 全命名空间查看所有 Pod 资源消耗情况
kubectl top pod -A

二、Kubeadm 集群控制平面标准化升级

Kubernetes 持续迭代更新，集群版本平滑升级是生产运维的重要工作。业界统一遵循先升级控制平面、后升级工作节点 的规范流程。本文以集群从 v1.30.0 迭代至稳定版 v1.30.3 为例，完整演示安全、规范的升级流程。

1. 检索可升级版本

查询本地可更新的 kubeadm 版本，确认目标升级版本号，合理制定升级方案：

复制代码

apt list kubeadm -a

2. 节点前置维护隔离

升级前对控制平面节点进行隔离保护，避免升级过程中业务异常调度与数据扰动：

复制代码

# 封锁节点，禁止新 Pod 调度至当前节点
kubectl cordon cka-master

# 驱逐节点内业务 Pod，忽略 DaemonSet 常驻组件
kubectl drain cka-master --delete-emptydir-data --ignore-daemonsets

3. 分步升级集群核心组件

① 升级 kubeadm 工具

复制代码

apt-mark unhold kubeadm
apt install kubeadm=1.30.3-1.1 -y
apt-mark hold kubeadm

② 升级预检查与控制平面更新

复制代码

# 预览升级方案，自动校验环境兼容性、依赖完整性
kubeadm upgrade plan

# 正式执行控制平面版本升级
kubeadm upgrade apply v1.30.3 --etcd-upgrade=false

③ 同步升级 kubelet 与 kubectl

保证集群组件版本统一，避免版本不一致引发运行异常：

复制代码

apt-mark unhold kubelet kubectl
apt install kubelet=1.30.3-1.1 kubectl=1.30.3-1.1 -y
apt-mark hold kubelet kubectl

4. 恢复集群正常运行状态

复制代码

# 重载系统配置，重启 kubelet 服务生效新版本
systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet.service

# 解除节点封锁，恢复正常调度能力
kubectl uncordon cka-master

# 查验全部节点状态与集群版本，确认升级成功
kubectl get nodes

三、课后问答题

Q：举例说明 K8s 中都有哪些常规的维护管理操作？

A：K8s 日常运维常用维护操作包含：使用 kubectl describe pod 查看 Pod 详细信息与事件记录，快速定位运行异常；通过 kubectl logs 抓取容器日志，排查业务故障；使用 kubectl top 实时查看节点与 Pod 资源占用；通过 cordon 封锁节点、drain 迁移节点负载，实现节点停机维护与资源迁移。

Q：如何升级 K8s 到新的版本？升级过程中有哪些注意事项？

A：标准升级流程：

查询系统可用版本，确定目标升级版本；
封锁控制平面节点，驱逐节点内业务负载；
依次完成 kubeadm、kubelet、kubectl 核心组件版本升级；
执行升级预检，正式完成控制平面升级；
重启集群服务，解除节点限制，核验集群整体运行状态。

注意事项：升级前仔细阅读官方版本文档，规避版本兼容问题；集群需采用静态控制平面或外部 etcd 架构，保障升级稳定性；提前做好集群配置、数据与业务状态备份，防止升级故障造成数据丢失与业务中断。