2、Kubernetes 介绍+安装+卸载

0 Kubernetes 介绍

0.1 应用部署演进

传统物理机部署 多应用直接跑在物理服务器；没有资源隔离；单个应用抢占 CPU / 内存，挤压其他业务；硬件资源利用率低，维护成本高。
虚拟化 VM 部署 一台物理机上运行多台完整虚拟机；每台虚拟机拥有独立完整操作系统；资源强隔离；但是虚拟机操作系统开销大，启动慢，资源损耗高。
容器部署时代 容器共享宿主机内核，拥有独立文件系统、CPU、内存、进程空间；轻量级，秒级启动；镜像一次构建到处运行，开发测试生产环境保持一致。

容器优势：快速部署、CI/CD、开发运维分离、环境一致性、可移植、微服务适配、资源隔离、资源利用率高。

0.2 Kubernetes 前世今生

K8s 是Kubernetes缩写，去掉中间 8 个字母 ubernete；源自 Google 内部 Borg/Omega 容器调度系统，2014 开源。

定位：开源容器编排平台，自动化部署、扩缩容、管理容器化应用。

0.3 K8s 核心特性

自动化上线与回滚：分批次更新应用，异常自动回滚
服务发现与负载均衡：Pod 分配独立 IP，Service 实现负载均衡
存储编排：自动挂载本地 / NFS / 云存储
配置与密钥管理 Secret：更新配置无需重建镜像，敏感信息加密保存
自动调度装箱：按照资源需求调度 Pod，提升硬件利用率
批处理任务：支持一次性任务、定时任务
自我修复：容器崩溃自动重启、异常 Pod 重建
水平扩缩容：命令 / 监控指标自动增减实例数量
IPv4/IPv6 双栈；高可扩展架构。

0.4 Kubernetes 不是什么

不是完整 PaaS 平台，不限制应用语言、框架；
不内置数据库、消息队列等中间件，但可以部署在 K8s 之上；
不会编译源代码，不提供完整 CI 流水线；
不强制指定日志监控告警组件；
不做底层机器操作系统维护。

0.5 K8s 集群架构

集群分为控制平面 Master（Control‑Plane） 和 工作节点 Worker Node。

控制平面组件（Master）

kube‑apiserver：集群唯一入口，REST API，所有组件 / 客户端都和 apiserver 交互；鉴权、校验。
etcd：分布式键值存储，保存集群全部配置、元数据，集群数据库。
kube‑scheduler：调度器，按照策略把 Pod 分配到合适 worker 节点。
kube‑controller‑manager：控制器管理器，维持集群期望状态，故障检测、副本管理。

Worker 工作节点组件（所有节点都运行）

kubelet：节点代理；接收 Pod 配置，管理本节点 Pod 生命周期，管理 CNI 网络、CSI 存储。
kube‑proxy：网络代理，维护 iptables/ipvs 规则，实现 Service 服务发现、集群内部负载均衡。
容器运行时 containerd/docker：真正拉取镜像、运行容器。

1 K8s 多种安装方式对比

表格

安装方式	特点	难度	适用场景
kubeadm	官方标准，无魔改	中等	考试、自建标准生产集群⭐⭐⭐⭐⭐
二进制手工部署	完全底层可控	极高	原理研究教学
Sealos/KubeKey	一键自动化部署	低	快速搭建测试生产
k3s/k0s	轻量裁剪版	低	边缘、低配机器开发测试
minikube/kind/k3d	单机模拟集群	极低	本地学习实验
云厂商 ACK/EKS	托管 master 免运维	低	云上生产，成本高
RKE/OpenShift	企业发行版	中高	大型企业商用

学习 + 未来上生产优先选择 kubeadm。

2 集群节点环境准备（Ubuntu24.04）

2.1 系统基础配置

修改 apt 软件源为国内镜像源。
设置静态 IP，使用netplan yaml 配置 ，只能空格，禁止 Tab；netplan apply生效。
/etc/hosts主机名解析，集群所有节点互相解析主机名。
关闭 swap，K8s 要求禁用 swap 分区

swapoff -a
sed -i '/swap/d' /etc/fstab
时间同步 chrony。
ssh 优化：关闭 UseDNS，关闭 StrictHostKeyChecking，配置免密 ssh。

2.2 内核模块与内核参数

加载内核模块：overlay、br_netfilter；ipvs 模块 (ip_vs、ip_vs_rr、ip_vs_wrr、ip_vs_lc、ip_vs_sh、nf_conntrack)，写入/etc/modules‑load.d/k8s‑net.conf开机自动加载。
sysctl 内核参数/etc/sysctl.d/k8s.conf

net.bridge.bridge‑nf‑call‑iptables=1
net.bridge.bridge‑nf‑call‑ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
vm.swappiness=0

执行sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf生效。

2.3 安装 containerd 容器运行时

安装containerd.io cri‑tools
生成默认配置：containerd config default > /etc/containerd/config.toml
修改配置：
- SystemdCgroup = true 使用 systemd cgroup 驱动；
- 修改 pause 镜像版本；
- 配置镜像 mirrors 镜像加速器（docker.io、registry.k8s.io 私有 hub 仓库）
重启systemctl restart containerd
crictl 配置 runtime 端点指向 containerd。
nerdctl：containerd 的 docker 兼容客户端，需要配置镜像加速，必须设置环境变量CONTAINERD_NAMESPACE=k8s.io。

2.4 安装 kubernetes 组件

安装kubeadm kubelet kubectl指定版本 v1.30.2；设置 kubelet 开机自启。

kubelet 刚安装状态 activating，集群初始化完成才会 active。

2.5 配置命令补全

配置 bash_completion.d：kubectl、kubeadm、crictl、nerdctl命令自动补全。

3 kubeadm 初始化集群

3.1 master 控制平面节点操作

预拉取镜像

kubeadm config images pull --kubernetes-version=v1.30.2
kubeadm init 初始化控制平面

kubeadm init --kubernetes-version=v1.30.2 --pod‑network‑cidr=10.224.0.0/16 --image‑repository=镜像仓库

主要参数：

--kubernetes‑version 指定 k8s 版本
--pod‑network‑cidr Pod 网络网段，要和 Calico 网络插件匹配
--image‑repository 指定镜像仓库地址，国内加速。

配置 kubectl 访问凭据

mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf$ HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$ (id -g) $HOME/.kube/config

也可以使用环境变量export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf。

部署网络插件 Calico

下载 calico.yaml，修改CALICO_IPV4POOL_CIDR和 pod‑network‑cidr 保持一致10.224.0.0/16
所有节点提前下载 calico 镜像
kubectl apply -f calico.yaml部署
等待 calico pod 全部 Running，节点状态变为 Ready。

3.2 worker 工作节点加入集群

在 worker 节点执行 join 命令加入集群

kubeadm join 10.1.8.30:6443 --token xxx --discovery‑token‑ca‑cert sha256:xxx
token 过期，master 重新生成 join 命令：

kubeadm token create --print‑join‑command

3.3 集群验证命令

复制代码

kubectl cluster-info         #查看集群信息
kubectl version               #客户端服务端版本
kubectl get nodes             #查看所有节点状态，状态Ready代表正常
kubectl get pods -A           #查看所有命名空间全部Pod状态，全部Running

节点 Ready 条件：kubelet 正常运行、swap 关闭、CNI 网络插件正常。

4 Node 节点管理（节点查看、维护、删除、重置、集群销毁重建）

4.1 查看节点

复制代码

kubectl get nodes                                 #查看节点简要信息
kubectl describe node worker31.laoma.cloud       #查看节点详细信息

4.2 下线维护节点（drain 驱逐 Pod）

节点要停机维护，驱逐节点上所有 Pod，设置节点不可调度 SchedulingDisabled

复制代码

#--ignore‑daemonsets忽略DaemonSet类型pod（如calico‑node、kube‑proxy）
kubectl drain worker31.laoma.cloud --ignore‑daemonsets

drain 执行后，节点状态 Ready,SchedulingDisabled，新 Pod 不会调度到此节点。

4.3 删除集群内节点对象

复制代码

kubectl delete node worker31.laoma.cloud

4.4 在被删除的节点本机执行 kubeadm reset 重置

在待重置节点本机执行，清理本机 k8s 所有组件数据

复制代码

kubeadm reset -f

清理内容：etcd 数据目录、kubelet 目录、证书、kubeconfig 配置文件。

reset不会清理 CNI 配置 /etc/cni/net.d、iptables/ipvs 规则，需要手动清理。

4.5 完整删除整个集群流程

所有 worker 节点执行 drain 驱逐 Pod，kubectl delete node 删除节点对象。
worker 本机执行kubeadm reset -f重置。
master 控制平面节点执行 kubectl delete node 删除 master 节点对象，本机kubeadm reset -f，删除.kube/config。

4.6 重建集群

master 节点：kubeadm init初始化集群，拷贝 admin.conf 凭据。
部署 calico 网络插件。
worker 节点执行 kubeadm join 重新加入集群。

2、Kubernetes 介绍+安装+卸载

0 Kubernetes 介绍

0.1 应用部署演进

0.2 Kubernetes 前世今生

0.3 K8s 核心特性

0.4 Kubernetes 不是什么

0.5 K8s 集群架构

控制平面组件（Master）

Worker 工作节点组件（所有节点都运行）

1 K8s 多种安装方式对比

2 集群节点环境准备（Ubuntu24.04）

2.1 系统基础配置

2.2 内核模块与内核参数

2.3 安装 containerd 容器运行时

2.4 安装 kubernetes 组件

2.5 配置命令补全

3 kubeadm 初始化集群

3.1 master 控制平面节点操作

3.2 worker 工作节点加入集群

3.3 集群验证命令

4 Node 节点管理（节点查看、维护、删除、重置、集群销毁重建）

4.1 查看节点

4.2 下线维护节点（drain 驱逐 Pod）

4.3 删除集群内节点对象

4.4 在被删除的节点本机执行 kubeadm reset 重置

4.5 完整删除整个集群流程

4.6 重建集群

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