搭建环境介绍：openEuler-22.03-LTS-SP3-x86_64-dvd

k8s介绍：Kubernetes（简称 K8s）是谷歌基于 Borg 系统开源的容器编排与管理平台，自 2014 年发布以来，已成为云计算领域的 “事实标准”，广泛应用于微服务架构、DevOps 流水线、云原生应用部署等场景。其核心目标是解决 “容器化应用在分布式环境下的部署、扩展、运维难题”，让开发者和运维人员能更高效地管理大规模容器集群。

Kubernetes 集群核心节点角色解析

Kubernetes（K8s）集群的正常运行依赖多节点协同，通过将多个独立节点按功能划分角色、组建统一集群，实现对容器应用的高效管理与调度。在集群架构中，节点主要分为两类核心角色，二者职责明确、分工协作，共同支撑集群的稳定运行：

1. 管理节点（Master 节点）作为集群的 “控制中枢”，Master 节点承担集群全部管理与调度任务，负责决策 “容器在哪里运行”“如何保障服务稳定”“资源如何分配” 等核心问题。其核心作用是维护集群的整体状态，确保集群运行符合用户定义的预期（如应用副本数量、资源限制等），不直接运行用户的业务容器。

2. 工作节点（Node 节点）作为集群的 “业务执行载体”，Node 节点是用户容器应用的实际运行场所，主要负责接收并执行 Master 节点下发的任务指令。例如启动 / 停止容器、监控容器运行状态、上报节点资源使用情况（CPU、内存、存储等），同时配合 Master 节点完成负载均衡、故障自愈等操作，直接支撑业务的对外服务。

Kubernetes 集群核心类型解析

Kubernetes（K8s）集群的部署架构需结合使用场景（如学习测试、生产业务）设计，核心差异体现在管理节点（Master）的数量配置上，由此衍生出两种主流集群类型，二者在可用性、适用场景上各有侧重，具体如下：

1. 一主多从集群这类集群的架构由1 台 Master 管理节点与多台 Node 工作节点组成：Master 节点作为唯一控制中枢，负责集群的调度、配置管理等核心任务；多台 Node 节点则承担业务容器的运行工作，通过分布式部署提升业务处理能力。从适用场景来看，由于仅单台 Master 节点缺乏冗余机制，一旦 Master 故障会导致整个集群管理功能失效，存在明显单点故障风险，因此更适合用于学习、测试或非核心的小型业务场景，而非高可用要求严格的生产环境。

2. 多主多从集群这类集群的架构升级为多台 Master 管理节点与多台 Node 工作节点的组合：多台 Master 节点会通过集群化部署（如借助 etcd 集群实现数据一致性）形成冗余，避免单点故障，确保集群管理功能持续可用；多台 Node 节点同样保持业务容器运行能力，配合 Master 节点的高可用设计，进一步提升整体架构稳定性。由于其在管理层实现了高可用保障，能有效应对 Master 节点故障、硬件异常等风险，安全性和可靠性显著优于一主多从架构，因此是生产环境（尤其是核心业务、高并发场景）的首选集群类型。

kubernetes集群规划和搭建

提示：系统尽量别带图形界面，图形比较吃内存。

主机名	IP地址	角色	操作系统	硬件配置
master01	x.x.x.x	管理节点	openEuler 22.03	2CPU/4G内存/50G
node01	x.x.x.x	工作节点	openEuler 22.03	2CPU/4G内存/50G
node02	x.x.x.x	工作节点	openEuler 22.03	2CPU/4G内存/50G

搭建方法以及具体步骤（以下步骤是所有节点都需要执行的）：

1.关闭防火墙以及selinux

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

setenforce 0 && \
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/" /etc/selinux/config

2.按照集群规划修改主机名

hostnamectl set-hostname 主机名

3.配置集群的本地解析

echo "192.168.0.10 master
192.168.0.11 node01
192.168.0.12 node02" >> /etc/hosts

4.开启网桥过滤（充当虚拟交换机为集群内容器提供网络通信功能）

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF

5.添加 overlay 和 br_netfilter 内核模块

modprobe overlay

modprobe br_netfilter

6.加载配置文件，使上述配置生效

sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

7.关闭交换分区

swapoff -a && \
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

8.安装 Containerd与配置加速器

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo​​​​​

dnf install containerd.io  -y

9.生成containerd配置文件

containerd config default | tee /etc/containerd/config.toml

10.启用Cgroup用于限制进程的资源使用量，如CPU、内存资源

sed -i 's#SystemdCgroup = false#SystemdCgroup = true#' /etc/containerd/config.toml

11.替换文件中pause镜像的下载地址为阿里云仓库

sed -i 's#sandbox_image = "registry.k8s.io/pause:3.6"#sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"#' /etc/containerd/config.toml

12.为Containerd配置镜像加速器，在文件中找到[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]，在下方添加镜像加速器

#...
      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]
        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."docker.io"]
           endpoint = ["https://abde64ba3c6d4242b9d12854789018c6.mirror.swr.myhuaweicloud.com"]

13.启动Containerd

systemctl daemon-reload && systemctl enable containerd && systemctl restart containerd

14.在确保 Containerd安装完成后，系统基础环境配置也完成后，现在我们就可以来安装 Kubeadm、kubelet了，我这里是通过指定yum 源的方式来进行安装，使用阿里云的源进行安装：

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

[kubernetes]

name=Kubernetes

baseurl=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.31/rpm/

enabled=1

gpgcheck=1

gpgkey=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.31/rpm/repodata/repomd.xml.key

exclude=kubelet kubeadm kubectl cri-tools kubernetes-cni

EOF

15.安装 kubeadm、kubelet、kubectl，可先查询可安装的版本，然后指定版本进行安装。

下面进行安装：

yum install  kubelet kubeadm kubectl  cri-tools --disableexcludes=kubernetes

16.然后将 kubelet 设置成开机启动

systemctl daemon-reload && systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

17.在安装kubelet等工具的时候已经自动安装了crictl，要使用这个命令，还需要做以下配置：

使用crictl连接containerd，需要创建/etc/crictl.yaml，写入以下内容；

runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock

image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock

timeout: 10

debug: false

这里注意runtime-endpoint 和image-endpoint必须与/etc/containerd/config.toml中对应项的配置保持一致。

18.kubelet启用Cgroup控制组，用于限制进程的资源使用量，如CPU、内存

tee > /etc/sysconfig/kubelet <<EOF
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
EOF

19.设置开机自启动

systemctl enable kubelet

使用kubeadm进行集群初始化（接下来只需要在master节点操作即可）

1.在 master 节点配置 kubeadm 初始化文件，可以通过如下命令导出默认的初始化配置

kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml

2.配置文件需要修改如下内容

#管理节点的IP地址
advertiseAddress: x.x.x.x

#本机注册到集群后的节点名称
name: master01

#集群镜像下载地址，修改为阿里云
imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

3.通过配置文件初始化集群

kubeadm init --config kubeadm-config.yaml 

4.根据集群初始化后的提示，执行如下命令

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

5.根据提示加入从节点 kubeadm join ip:6443 --token ~

6.根据提示将node节点加入集群，加入成功后在master节点验证

kubectl get nodes
 
NAME     STATUS     ROLES                  AGE     VERSION
master01 NotReady   control-plane   3m31s     v1.31.10
node01   NotReady   <none>                 12s     v1.31.10
node02   NotReady   <none>                 89s     v1.31.10

7.安装网络插件

wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

kubectl apply -f calico.yaml

此插件的安装过程，需要下载三个镜像文件，下载完成，网络插件即可正常工作。等网络插件镜像下载完成以后，看到node的状态会变成ready，执行如下命令查看：

kubectl  get node

至此集群搭建完毕，同时也解决了集群之间的网络通信

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