一、安装前准备

在开始安装前，需完成两项核心准备工作，确保安装过程顺畅：

1. 镜像下载

使用官方指定的服务器镜像：ubuntu-20.04.6-live-server-amd64.iso

- 官方下载地址：[https://releases.ubuntu.com/20.04/ubuntu-20.04.6-live-server-amd64.iso](https://releases.ubuntu.com/20.04/ubuntu-20.04.6-live-server-amd64.iso) 

- 用途：该镜像为“live server”版本，轻量化且适合服务器环境，无图形界面（K8s集群推荐最小化系统）。

2. 虚拟机基础配置（以VMware Workstation为例）

若使用物理机可跳过此步，虚拟机建议配置如下（满足K8s基础资源需求）：

| 硬件组件       | 配置参数                | 说明                          |

| 内存（Memory） | 4GB                     | K8s节点建议至少2GB，4GB更稳定 |

| 处理器（CPU）  | 2核                     | 支持虚拟化技术（需在BIOS开启）|

| 硬盘（Disk）   | 200GB（SCSI接口）       | 用于LVM分区（灵活管理存储）   |

| 网络适配器     | NAT模式（或桥接模式）   | 确保服务器可联网（后续更新用）|

| CD/DVD驱动     | 加载上述Ubuntu ISO镜像  | 作为安装介质                  |

二、Ubuntu Server 详细安装步骤

启动虚拟机后，按以下步骤完成安装，关键配置需注意标注的“必选操作”：

1. 语言与键盘配置

- 语言选择：通过`↑↓`键选择“English(US)”（服务器环境推荐英文，避免编码问题），按`Enter`确认。 

- 键盘配置： 

  - 默认选择“English(US)”（布局与变体均为该选项），无需修改； 

  - 若键盘型号特殊，可点击“Identify keyboard”自动检测，完成后点击“Done”进入下一步。

2. 网络连接（核心）

服务器需至少配置一个网卡用于通信，此处以默认网卡`ens33`为例：

- 界面显示`ens33（eth，未连接）`，直接点击该网卡，启用DHCPv4（临时获取动态IP，后续会改静态）； 

- 可选操作：若需多网卡绑定，点击“Create bond”配置； 

- 确认后点击“Done”（**不可选“Continue without network”**，后续需联网更新）。

3. 代理与镜像源配置

- 代理配置：若服务器需通过代理联网，按格式`http://[user[:pass]@]host[:port]/`输入地址；无代理则留空，点击“Done”。 

- Ubuntu镜像源： 

  - 默认源为`http://archive.ubuntu.com/ubuntu`（国外源，下载慢）； 

  - 可临时保留默认（后续配置阶段替换国内源），直接点击“Done”。

4. 存储配置（LVM必选，K8s推荐）

此步骤决定硬盘分区方案，推荐使用LVM（逻辑卷管理），方便后续扩展存储：

1. 选择“Guided storage configuration”（向导式存储配置）； 

2. 勾选两项核心选项： 

   - `(X) Use an entire disk`：使用整个200GB硬盘（`/dev/sda`）； 

   - `(X) Set up this disk as an LVM group`：将硬盘初始化为LVM卷组（卷组名默认`ubuntu-vg`）； 

   - （可选）`Encrypt the LVM group with LUKS`：加密LVM卷（需设置密码，实验场景可跳过）； 

3. 点击“Done”后，系统自动生成分区方案（无需手动调整）：

   | 挂载点（Mount Point） | 大小     | 文件系统 | 类型                 | 用途                     |

   | `/boot`               | 2GB      | ext4     | 普通分区             | 存放引导文件（启动必需） |

   | `/`（根目录）         | ~98GB    | ext4     | LVM逻辑卷            | 系统与应用安装目录       |

   | LVM卷组（ubuntu-vg）  | ~198GB   | -        | LVM卷组              | 预留扩展空间             |

4. 确认“Storage configuration”后，进入“Confirm destructive action”（确认格式化），点击“Continue”开始安装（此步会清空硬盘数据，需确认磁盘正确）。

5. 用户与SSH配置（远程管理核心）

这是后续远程连接服务器的关键步骤，需准确填写：

1. Profile Setup（用户配置）： 

   - Your name：自定义（如`user1`）； 

   - Your server's name：服务器 hostname（K8s master节点建议设为`cka-master`）； 

   - Pick a username：登录用户名（如`user1`，后续用此用户登录）； 

   - Choose a password / Confirm password：设置密码（需牢记，sudo权限需此密码）； 

   点击“Done”。

2. SSH Setup（必装OpenSSH）： 

   - 必须勾选 `(X) Install OpenSSH server`（K8s集群需远程管理节点，SSH是基础）； 

   - 勾选 `(X) Allow password authentication over SSH`（允许密码登录，新手友好）； 

   - “Import SSH identity”（从Github/Launchpad导入密钥）可留空，点击“Done”。

6. 安装完成与重启报错解决

- 等待系统自动完成包安装、内核配置、swap设置后，显示“Install complete!”，点击“Reboot Now”； 

- 常见报错：重启时提示“Failed unmounting /cdrom”（光驱未卸载），解决步骤： 

  1. 强制关闭虚拟机，进入“虚拟机设置 → 硬件 → CD/DVD(SATA)”； 

  2. 取消“已连接”和“启动时连接”勾选（或选择“使用物理驱动器”而非ISO镜像）； 

  3. 同时检查“网络适配器”：确保勾选“已连接”和“启动时连接”（避免网卡未启用）； 

  4. 重启虚拟机，按`Enter`继续，直至显示登录界面（`cka-master login:`），安装完成。

三、K8s前置：服务器核心配置

安装完成后，需通过本地终端（或远程SSH）完成以下配置，为K8s部署做准备：

### 1. 登录并切换root用户

Ubuntu默认禁用root直接登录，需先通过普通用户（如`user1`）登录，再切换root：

# 1. 本地登录（或后续远程SSH登录）

cka-master login: user1  # 输入用户名

Password: **********     # 输入安装时设置的密码

# 2. 切换root用户（需输入user1的密码验证sudo权限）

user1@cka-master:~$ sudo -i

[sudo] password for user1: **********

# 3. 设置root密码（后续可直接用root登录）

root@cka-master:~# passwd root

New password: **********  # 自定义root密码

Retype new password: **********

2. 配置静态IP（K8s必需）

K8s集群要求节点IP固定（避免重启后IP变化导致通信失败），通过`netplan`工具配置静态IP：

步骤1：查看当前网卡与动态IP

先确认网卡名（默认`ens33`）和当前动态IP（如`192.168.30.128`）：

root@cka-master:~# ip a s

# 找到ens33的inet行，示例：inet 192.168.30.128/24 brd ...

步骤2：编写netplan配置文件

Ubuntu 20.04默认用`netplan`管理网络，配置文件为`/etc/netplan/00-installer-config.yaml`（yaml格式严格，缩进用2个空格，不能用Tab）：

root@cka-master:~# cat > /etc/netplan/00-installer-config.yaml <<EOF

# This is the network config written by 'subiquity'

network:

  ethernets:

    ens33:  # 网卡名，需与ip a s显示一致

      dhcp4: false  # 关闭DHCP

      addresses: [192.168.30.130/24]  # 静态IP（自定义，需与网关同网段）

      gateway4: 192.168.30.2  # 网关（需与虚拟机/物理机网关一致）

      nameservers:

        addresses: [223.5.5.5, 114.114.114.114]  # DNS（国内常用，解析快）

  version: 2

EOF

步骤3：生效配置

root@cka-master:~# netplan apply

# 生效后，原动态IP失效，需用新静态IP（192.168.30.130）重新连接

3. 配置SSH远程管理（用MobaXterm）

本地终端操作不便，推荐用`MobaXterm`（Windows）远程连接，步骤如下：

步骤1：启用root用户SSH登录

默认root无法SSH登录，需修改SSH服务配置：

# 1. 修改sshd_config，允许root登录

root@cka-master:~# sed -i 's/^#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin yes/' /etc/ssh/sshd_config

# 2. 重启SSH服务生效

root@cka-master:~# systemctl restart sshd

步骤2：MobaXterm连接服务器

1. 解压并运行`MobaXterm_Portable_v22.2.zip` → 启动`MobaXterm_Personal_22.2.exe`； 

2. 点击顶部“Session” → 选择“SSH”； 

3. 填写“Remote host”：`192.168.30.130`（静态IP），勾选“Specify username” → 输入`root`； 

4. 点击“OK”，输入root密码，即可远程登录（后续操作可全在MobaXterm完成）。

4. 系统更新与工具安装

替换国内软件源（加速下载），并安装必备工具：

步骤1：替换国内源（以南京大学源为例）

# 1. 备份原源列表

root@cka-master:~# cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

# 2. 替换为南京大学源（国内速度快，也可换阿里/清华源）

root@cka-master:~# sed -i 's/^deb.*archive.ubuntu.com/deb https:\/\/mirror.nju.edu.cn/' /etc/apt/sources.list

# 3. 更新源缓存

root@cka-master:~# apt update

```

- 可选国内源： 

  阿里源：`mirrors.aliyun.com` 

  清华源：`mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn`

步骤2：安装必备工具

# 1. 安装VMware Tools（优化虚拟机兼容性，如共享文件夹、分辨率）

root@cka-master:~# apt install open-vm-tools -y

# 2. 安装常用工具（文本编辑、下载、命令补全）

root@cka-master:~# apt install vim wget curl bash-completion -y

```

5. 集群域名解析与快照备份

步骤1：配置hosts文件（集群节点通信）

提前添加master和worker节点的IP与hostname映射（避免依赖DNS，K8s集群必需）：

root@cka-master:~# cat >> /etc/hosts <<EOF

192.168.30.130  cka-master   # master节点

192.168.30.131  cka-worker1  # worker节点1（后续部署）

192.168.30.132  cka-worker2  # worker节点2（后续部署）

EOF

步骤2：拍摄虚拟机快照（关键！）

为避免后续操作出错无法回滚，建议拍摄快照： 

1. 关闭服务器（或保持运行，VMware支持热快照）； 

2. VMware菜单 → “虚拟机” → “快照” → “拍摄快照”； 

3. 名称：`OS-done`（标注“系统安装配置完成”），描述：`Ubuntu 20.04.6 + 静态IP + SSH配置`； 

4. 点击“拍摄快照”，后续实验出错可通过“恢复快照”回到当前状态。

四、Worker节点配置要点

若需扩展K8s集群（添加`cka-worker1`和`cka-worker2`），重复上述“安装”和“配置”步骤，但需注意以下差异：

| 节点名称     | IP地址           | 服务器hostname | 核心差异点                  |

| cka-worker1  | 192.168.30.131   | cka-worker1    | 存储配置、SSH步骤相同       |

| cka-worker2  | 192.168.30.132   | cka-worker2    | hosts文件需包含所有节点映射 |

五、常见问题与注意事项

1. 静态IP不生效：检查`netplan`配置文件的缩进（必须2个空格）、网关是否正确（可通过`route -n`查看网关）； 

2. SSH连接失败：确认服务器网卡“已连接”、静态IP ping通（`ping 192.168.30.130`）、SSH服务已启动（`systemctl status sshd`）； 

3. 生产环境安全建议：实验场景允许root密码登录，生产环境需禁用`PermitRootLogin yes`，改用SSH密钥认证（更安全）； 

4. K8s后续准备：完成上述配置后，还需关闭Swap（`swapoff -a`并修改`/etc/fstab`）、配置内核参数（如桥接网络），后续可单独梳理K8s部署步骤。

总结

本文完成了 Ubuntu 20.04.6 Server 从安装到K8s前置配置的全流程，核心产出是一个“可远程管理、IP固定、环境优化”的master节点。后续只需按相同逻辑扩展worker节点，即可搭建基础K8s集群，为云原生实验（如部署Pod、Service、Ingress等）奠定基础。