Kubernetes集群搭建实战

先决条件

在开始之前，请确保您有以下环境：至少两台运行Ubuntu 22.04的虚拟机或物理机（一台作为主节点，其他作为工作节点），每台机器至少2GB RAM、2个CPU核心和20GB磁盘空间。网络需互通，并已配置SSH免密登录。本教程将使用root用户或具有sudo权限的用户操作。我们将从零开始，逐步构建一个完整的Kubernetes集群。

步骤一：系统准备与Docker安装

首先，更新所有节点的Ubuntu 22.04系统。运行以下命令：sudo apt update && sudo apt upgrade -y。然后，安装Docker作为容器运行时。Docker是Kubernetes集群的基础组件，确保版本兼容性。添加Docker官方仓库并安装：sudo apt install -y docker.io。启动Docker服务并设置开机自启：sudo systemctl enable docker && sudo systemctl start docker。验证安装：docker --version。

步骤二：安装Kubernetes组件

接下来，安装kubeadm、kubelet和kubectl。这些是Kubernetes集群搭建的核心工具。添加Kubernetes仓库并安装指定版本1.30.1：curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -，然后添加仓库：echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list。更新并安装：sudo apt update && sudo apt install -y kubeadm=1.30.1-00 kubelet=1.30.1-00 kubectl=1.30.1-00。锁定版本以防止自动更新：sudo apt-mark hold kubeadm kubelet kubectl。在所有节点上重复此步骤。

步骤三：初始化Kubernetes集群

在主节点上，初始化Kubernetes集群。首先，禁用交换空间：sudo swapoff -a并编辑/etc/fstab注释掉swap行。然后，运行初始化命令：sudo kubeadm init --kubernetes-version=1.30.1 --pod-network-cidr=192.168.0.0/16。此过程可能需要几分钟。完成后，按照输出提示设置kubectl配置：mkdir -p $HOME/.kube && sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config && sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config。保存加入集群的命令，用于工作节点加入。

步骤四：部署网络插件

Kubernetes集群需要网络插件来实现Pod间通信。这里我们选择Calico。部署Calico网络：kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml。等待几分钟，使用kubectl get pods -n kube-system检查所有Pod是否运行正常。此时，主节点应准备就绪。将工作节点加入集群：在每个工作节点上运行之前保存的kubeadm join命令。返回主节点，验证节点状态：kubectl get nodes，所有节点应显示为Ready。

步骤五：开启Kubernetes Dashboard 2.7.0

Kubernetes Dashboard提供了一个Web界面来管理集群。部署Dashboard 2.7.0版本：首先，下载部署清单：kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml。创建管理员用户和权限：创建一个文件dashboard-adminuser.yaml，内容包含ServiceAccount和ClusterRoleBinding。应用配置：kubectl apply -f dashboard-adminuser.yaml。获取访问令牌：kubectl -n kubernetes-dashboard create token admin-user。启动代理以访问Dashboard：kubectl proxy，然后在浏览器中打开http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/并使用令牌登录。

步骤六：部署Ingress-Nginx 1.10.1

Ingress-Nginx是Kubernetes中常用的入口控制器，用于管理外部访问。部署Ingress-Nginx 1.10.1版本：使用官方清单文件：kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.10.1/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml。等待Pod就绪：kubectl get pods -n ingress-nginx。验证安装：创建一个测试应用和Ingress资源。例如，部署一个nginx应用：kubectl create deployment demo --image=nginx并暴露服务：kubectl expose deployment demo --port=80。创建Ingress规则文件，定义主机和路径，然后应用：kubectl apply -f ingress.yaml。检查Ingress状态：kubectl get ingress。

验证与测试

完成以上步骤后，您的Kubernetes集群应已完整运行。测试集群功能：运行kubectl get all --all-namespaces查看所有资源。访问Dashboard界面，监控集群状态。通过Ingress访问测试应用，确保外部流量正确路由。本教程详细覆盖了从系统准备到集群部署的全过程，帮助您快速搭建生产可用的Kubernetes环境。如果您遇到问题，请参考Kubernetes官方文档或社区资源。

总结：通过本指南，您已在Ubuntu 22.04上成功搭建了Kubernetes 1.30.1集群，并集成了Dashboard 2.7.0和Ingress-Nginx 1.10.1。这为部署和管理容器化应用提供了强大平台。继续探索Kubernetes的高级功能，如存储、安全性和自动化，以提升您的DevOps技能。希望本教程对您的学习有所帮助！