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《基于kubeadm搭建K8s高可用集群全解析》
在现代容器化应用的部署与管理中，Kubernetes（K8s）已经成为事实上的标准，构建高可用的K8s集群对于确保应用的稳定性、可靠性和可扩展性至关重要，kubeadm是K8s官方提供的用于快速搭建集群的工具，本文将详细介绍如何使用kubeadm部署K8s高可用集群。
准备工作
（一）硬件与操作系统要求
1、至少需要3台服务器（为了实现高可用），推荐配置为2核CPU、4GB内存及以上，并且服务器之间需要有网络连接。
2、操作系统选择，例如Ubuntu 18.04或CentOS 7等Linux发行版，确保系统已经安装了必要的工具，如ssh用于远程登录和管理。
（二）软件安装与配置
1、在所有节点上安装容器运行时，以Docker为例。
- 在CentOS上：
- 安装依赖包：yum install -y yum - utils device - mapper - persistent - data lvm2。
- 设置Docker仓库：yum - config - manager --add - repo https://download.docker.com/linux/centos/docker - ce.repo。
- 安装Docker：yum install -y docker - ce。
- 启动并设置开机自启：systemctl start docker && systemctl enable docker。
- 在Ubuntu上：
- 安装依赖：apt - get update && apt - get install -y apt - transport - https ca - certificates curl software - properties - common。
- 添加Docker官方GPG密钥：curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt - key add。
- 设置稳定版仓库：add - apt - repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release - cs) stable"。
- 安装Docker：apt - get update && apt - get install -y docker - ce。
- 启动并设置开机自启：systemctl start docker && systemctl enable docker。
2、安装kubeadm、kubelet和kubectl。
- 在CentOS上：
- 配置Kubernetes的yum源：
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name = Kubernetes
baseurl = https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes - el7 - x86_64
enabled = true
gpgcheck = 1
repo_gpgcheck = 1
gpgkey = https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes - el7 - x86_64/repodata/repomd.xml.key
EOF
- 安装：yum install -y kubeadm kubelet kubectl。
- 设置kubelet开机自启：systemctl enable kubelet。
- 在Ubuntu上：
- 安装apt - transport - https：apt - get update && apt - get install -y apt - transport - https。
- 下载Google Cloud公共签名密钥：curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt - key.gpg | apt - key add。
- 添加Kubernetes的apt源：echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes - xenia main" >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list。
- 安装：apt - get update && apt - get install -y kubeadm kubelet kubectl。
- 阻止kubelet自动启动：systemctl stop kubelet && systemctl disable kubelet。
部署高可用集群
（一）初始化主节点
1、在其中一台选定为主节点（例如master1）的服务器上进行初始化操作。
- 需要拉取Kubernetes所需的镜像，可以使用kubeadm config images pull命令，这个命令会从官方镜像仓库拉取kube - apiserver、kube - controller - manager、kube - scheduler等核心组件的镜像。
- 使用kubeadm init命令进行初始化。kubeadm init --pod - network - cidr=10.244.0.0/16 --control - plane - endpoint "VIP:6443"，这里的--pod - network - cidr是指定Pod的网络范围，--control - plane - endpoint指定了控制平面的端点，其中VIP是虚拟IP地址，可以通过Keepalived或者HAProxy等工具来实现。
2、初始化成功后，按照提示设置kubectl的配置文件，
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
（二）添加其他主节点
1、在其他将要作为主节点（如master2和master3）的服务器上。
- 首先将master1上的/etc/kubernetes/admin.conf文件复制到本节点相同位置，并设置权限。
- 然后使用kubeadm join命令加入集群，kubeadm join VIP:6443 --token <token> --discovery - token - ca - cert - hash <hash>，其中<token>和<hash>可以从master1初始化成功后的提示信息中获取。
2、重复上述步骤，将所有主节点添加到集群中。
（三）添加工作节点
1、在工作节点服务器上。
- 安装kubeadm、kubelet和kubectl（步骤同前面的安装过程）。
- 然后使用kubeadm join命令加入集群，同样需要指定正确的VIP、<token>和<hash>。
（四）部署网络插件
1、选择合适的网络插件，如Flannel。
- 在主节点上执行kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube - flannel.yml来部署Flannel网络插件。
- 部署成功后，可以通过kubectl get pods -n kube - system查看Flannel相关的Pod是否正常运行。
高可用测试
1、测试控制平面的高可用性。
- 可以通过停止某个主节点上的kube - apiserver进程（例如在master1上执行systemctl stop kube - apiserver），然后尝试从客户端使用kubectl执行命令，如kubectl get nodes，如果集群仍然能够正常响应，说明控制平面具有一定的高可用性。
2、测试工作节点的故障转移。
- 停止某个工作节点上的kubelet进程（假设在工作节点worker1上执行systemctl stop kubelet），观察Pod在其他工作节点上的重新调度情况，可以通过kubectl get pods -o wide查看Pod的分布变化。
通过kubeadm搭建K8s高可用集群虽然涉及到多个步骤的安装、配置和测试，但按照本文的步骤仔细操作，可以成功构建一个稳定、可靠的K8s高可用集群，这样的集群能够为容器化应用提供强大的支撑，满足企业级应用在高可用性、可扩展性等方面的需求，在实际的生产环境中，还需要根据具体的业务需求和安全要求，对集群进行进一步的优化和安全加固，如配置认证授权、资源配额管理等。
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