- 从零开始：构建你自己的Kubernetes集群的终极指南

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- 从零开始：构建你自己的Kubernetes集群的终极指南

只是

10月25日发表在 kubernetes 阅读 18 评论 20 | 免费使用 “AI大模型GPT4.0” 提问

构建自己的Kubernetes集群可能看起来很复杂，但通过分解每一步，你将能够更加轻松地完成这个过程。以下是一个从零开始构建Kubernetes集群的终极指南：

准备工作

理解Kubernetes基础：
- 阅读Kubernetes官方文档，了解其架构（比如Pod、Node、Cluster、Service）。
- 理解常见的Kubernetes概念，如Deployment、ReplicaSet、Namespace等。
选择基础架构：
- 决定是在本地还是在云上构建集群。
- 如果是在本地，可使用多台物理机或虚拟机。
- 在云上，你可以选择AWS, GCP, Azure等。
环境准备：
- 确保每台机器的操作系统环境是一致的，推荐使用Linux系统（如Ubuntu、CentOS）。
- 配置每台机器的网络连接，确保它们能够互相通信。

安装Kubernetes

安装必要的工具：
- 安装Docker或其他兼容的容器运行时。
- 安装kubectl命令行工具，用于与Kubernetes集群进行交互。
设置主节点（Master Node）：
- 安装kubeadm、kubelet、kubectl。
- 使用kubeadm init命令初始化主节点。
- 基于输出，配置并应用Kubernetes集群认证文件（如~/.kube/config）。
设置工作节点（Worker Node）：
- 安装kubeadm、kubelet和kubectl。
- 使用kubeadm join命令并通过指定主节点的Token，加入集群。
部署网络插件：
- 安装网络插件如Flannel、Calico、Weave等，以提供Pod间的网络通信。
- 使用kubectl apply -f [网络插件的对应配置文件URL]命令进行安装。

集群配置和应用部署

验证集群状态：
- 使用kubectl get nodes查看节点状态，确保所有节点都处于Ready状态。
- 使用kubectl get pods --all-namespaces验证系统Pod的状态。
部署示例应用：
- 创建一个Namespace：kubectl create namespace demo.
- 部署一个简单的应用（例如nginx）：kubectl create deployment nginx --image=nginx --namespace=demo.
- 暴露应用端口：使用kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80 --namespace=demo.
访问应用：
- 使用kubectl get service -n demo查询服务的NodePort。
- 在Web浏览器中访问[Node IP]:[NodePort]，以确认应用可以被访问。

集群管理和监控

设置持久化存储：
- 了解和配置Kubernetes支持的存储选项，如NFS、Ceph、GlusterFS等。
监控和日志：
- 部署工具如Prometheus和Grafana进行监控。
- 结合ELK堆栈（Elasticsearch, Logstash, Kibana）进行日志分析。
安全性和认证：
- 使用RBAC（角色绑定访问控制）控制用户访问权限。
- 配置SSL/TLS以增强集群通讯安全性。
备份和恢复：
- 定期备份etcd数据。
- 制定集群故障恢复计划。

构建和维护Kubernetes集群是一项复杂但有价值的任务。通过这个指南，你可以逐步构建自己的Kubernetes集群，并深入学习如何有效地管理它。

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20条评论

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娘子舞╰

11月01日

Kubernetes的部署看起来复杂，但通过逐步引导，构建集群变得简单。

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甘愿寂寞等待： @娘子舞╰

构建Kubernetes集群的确是一项具有挑战性的任务，但通过详细的步骤拆解确实能大大降低门槛。搭建集群的过程中，初学者尤其需要注意掌握容器的基本概念和网络配置。

例如，在使用kubeadm快速搭建集群时，可以用以下命令初始化控制平面节点：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

这个命令会设置Pod网络CIDR，可以兼容CNI插件如Flannel或Calico。随后，用以下命令将当前用户配置为可以访问Kubernetes API：

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

最后，选择一个网络插件，比如Flannel，并用以下命令进行安装：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/k8s-manifests/kube-flannel.yml

整个过程一旦掌握了每一步的意义，感觉也不会那么复杂了。想了解更多关于Kubernetes的配置和管理，建议参考 Kubernetes官方文档。

11月12日回复举报

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宣泄

11月04日

推荐学习如何使用Flannel，常用的网络插件。我通常这样安装：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/k8s-manifests/kube-flannel.yml

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黑慕斯： @宣泄

很高兴看到对Flannel的介绍，网络插件在Kubernetes集群中确实非常重要。除了你提到的安装方式，可以考虑使用Helm来简化安装过程，这样可以更方便地管理和升级Flannel的配置。

例如，首先添加Flannel的仓库，然后使用Helm安装：

helm repo add flannel https://charts.flannel.io
helm install flannel flannel/flannel

另外，还可以考虑查看官方文档以了解更多自定义配置的选项，特别是关于CNI配置和网络策略的部分。这些在实际生产环境中可能会影响到集群的性能和安全性。可以参考以下链接获取详细信息：Flannel Documentation.

保持对各种网络插件的学习，这样在需求变化时可以灵活应对。

11月13日回复举报

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lyd84604

11月14日

对于用户角色管理，RBAC非常实用。推荐使用以下命令查看权限： bash kubectl get clusterrolebindings 这可以帮助简化访问控制。

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ヽ|夏雨惊荷： @lyd84604

在管理Kubernetes集群时，RBAC确实是一个关键要素。使用kubectl get clusterrolebindings命令查看当前的权限设置，可以迅速获取有关访问控制的重要信息。这对于排查权限问题或优化角色分配特别有帮助。

除了查看角色绑定，了解如何创建和修改角色也是非常重要的。例如，若要创建一个自定义角色，可以使用以下命令：

kubectl create role custom-role --verb=get,list,watch --resource=pods --namespace=default

这条命令会在default命名空间中创建一个名为custom-role的角色，允许用户获取、列出和监视Pod。随后，可以将该角色绑定到特定用户或组中，进一步实现精细化权限控制。

如果有兴趣深入了解RBAC的更多应用，可以参考Kubernetes官方文档关于RBAC的部分。通过掌握这些策略，可以确保集群安全且高效。

7天前回复举报

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韦志雷

5天前

集群监控可以考虑使用Prometheus和Grafana。安装Prometheus的步骤很简单，你可以这样开始：

yaml:
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: redis-exporter-config
  namespace: monitoring
data:
  redis-exporter.yaml: |
    global:
      scrape_interval: 15s
    scrape_configs:
      - job_name: 'redis'
        static_configs:
          - targets: ['redis-master:6379']

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萧兮： @韦志雷

对于监控集群来说，Prometheus与Grafana的结合确实是一个热门且有效的选择。关于Redis的监控，配置文件中的scrape_interval设置为15秒，可以根据实际需求进行调整，以便平衡性能和数据精确度。

在此基础上，建议可以考虑使用Alertmanager来管理警报，可以帮助及时处理Redis性能瓶颈或故障等问题。添加Alertmanager的配置示例如下：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: alertmanager-config
  namespace: monitoring
data:
  alertmanager.yaml: |
    global:
      resolve_timeout: 5m
    route:
      group_by: ['alertname']
      group_wait: 30s
      group_interval: 5m
      repeat_interval: 3h
      receiver: 'team-X-mails'
    receivers:
      - name: 'team-X-mails'
        email_configs:
          - to: 'team-X@example.com'

此外，建议关注Prometheus文档，以获取最新的最佳实践和使用案例。通过更深入的定制和配置，可以显著提高集群的稳定性和透明度。

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沧桑

3天前

使用kubeadm init和kubeadm join进行节点间的连接时，记得记录Token，避免后续麻烦。

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第二春： @沧桑

在使用 kubeadm 进行集群构建时，Token 确实是一个关键的要素，尤其是在节点间进行连接时。除了记录 Token，确保它的有效性也很重要，因为默认的 Token 有效期为 24 小时。如果超过这个时间，可以使用以下命令重新生成 Token：

kubeadm token create --ttl 0

同时，可以通过以下命令来查看当前的 Token 列表：

kubeadm token list

这样能够及时管理和更新 Token，避免在节点加入时遇到麻烦。建议在配置和连接不同节点之前，提前进行计划，以便顺利进行集群扩展。

为了更深入了解 kubeadm 的用法和配置选项，可以参考 Kubernetes 官方文档中的内容，有助于提升整个集群的管理和运维能力。

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刺青

刚才

确保配置SSL/TLS是集群安全的基础。可以参考Kubernetes文档获取相关指导，增强集群通讯安全。官方文档

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七分醒： @刺青

对于SSL/TLS的配置，确保集群的安全性确实是至关重要的。配置证书时，可以使用Kubernetes的内置Cert-Manager来简化这个过程。以下是一个简单的示例，可以用来自动管理和颁发TLS证书：

apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Issuer
metadata:
  name: letsencrypt-issuer
  namespace: your-namespace
spec:
  acme:
    # 填写您的邮箱地址
    email: your-email@example.com
    server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
    privateKeySecretRef:
      name: letsencrypt-issuer-account-key
    solvers:
    - http01:
        ingress:
          class: nginx

使用这个Issuer配置后，可以创建一个Certificate资源，以便为你的应用程序生成证书：

apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
  name: my-app-tls
  namespace: your-namespace
spec:
  secretName: my-app-tls-secret
  issuerRef:
    name: letsencrypt-issuer
    kind: Issuer
  commonName: my-app.example.com
  dnsNames:
  - my-app.example.com

以上配置就可以自动从Let's Encrypt获取并管理TLS证书。可以参考Cert-Manager文档来获取更详细的信息，也是一个有效的学习资源。在实现安全通信的过程中，不妨思考如何搭配网络策略，进一步增强集群的访问控制。

13小时前回复举报

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晴空

刚才

部署NGINX的部分很棒，实际操作中的服务暴露也能帮助开发人员调试。使用kubectl expose简化服务访问，对初学者非常友好。

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三千痴缠： @晴空

很高兴看到对NGINX部署的部分有如此积极的反馈。简化服务访问的确是Kubernetes提供的一个强大功能。在使用 kubectl expose 命令时，还可以结合一些其他参数来实现更细致的控制。例如，使用 --type 参数可以定义服务的类型，像是 NodePort 或者 LoadBalancer。

kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80

这样设置后，不仅可以通过集群的节点IP访问服务，而且在调试阶段也能更方便地验证服务的运行状态。初学者可以通过浏览器直接输入 http://<node-ip>:<node-port> 来访问NGINX，增强了学习体验。

另外，可以参考一下官方文档，深入了解更多自定义和配置选项：Kubernetes官方文档。

在后续的实践中，建议不断尝试不同的配置，记录遇到的问题和解决方法，这样能够帮助巩固理解。

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益康大夫

刚才

最好定期备份etcd数据，防止数据丢失。可以使用如下命令进行备份：

ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save snapshot.db

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雕琢： @益康大夫

定期备份etcd数据确实是维护Kubernetes集群健康的关键步骤。可以利用etcdctl snapshot save命令进行快照备份，但还可以考虑设置定时任务来自动化这一过程。例如，可以使用cron来定时执行备份，通过以下步骤实现：

创建一个备份脚本，例如backup_etcd.sh，内容如下：

#!/bin/bash
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save /path/to/backup/snapshot_$(date +%Y%m%d%H%M%S).db

然后，设置一个cron任务，定期执行这个脚本。使用命令crontab -e打开cron编辑器，添加如下行来每天凌晨2点执行备份：

0 2 * * * /path/to/backup_etcd.sh

通过以上方式，不仅可以手动备份数据，还可以确保数据在指定时间内自动备份，从而降低手动操作失误的风险。

为了进一步了解如何管理etcd和备份策略，建议参考etcd的官方文档，提供了更全面的指南和操作建议。

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小男人

刚才

我觉得网络插件的选择很重要。我用过Calico，它可以提供网络策略支持，增强集群的安全性。安装示例如下：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

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韦治勋： @小男人

在选择网络插件时，确实需要仔细考虑各种因素。Calico作为一个流行的网络插件，除了提供网络策略支持外，还在负载均衡和高性能方面表现优秀。安装时可以使用官方的YAML文件，但在配置时，建议可以自定义一些选项以更好地满足具体需求。

例如，可以修改或添加一些网络策略来增强安全性。以下是一个简单的网络策略示例，用于限制对特定服务的访问：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-specific-app
  namespace: default
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: my-app
  policyTypes:
  - Ingress
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: allowed-app

这个策略允许只有带有allowed-app标签的Pod可以访问my-app。通过这种方式，可以根据实际情况进一步增强集群的安全性。

有关Calico和网络策略的更多信息，可以参考Calico官方文档来获取进一步的配置和优化建议。这样的资源有助于深入理解并灵活应用网络策略。

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刺痛

刚才

这份指南很实用，特别是对初学者！在创建Deployment时要注意镜像的版本控制，这样可以避免后续兼容性问题。

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.21 --namespace=demo

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牧野静风： @刺痛

在创建Kubernetes Deployment时，镜像的版本控制确实是一个重要的注意事项。可以考虑利用带有标签的镜像，以便于后续的更新管理和回退。例如，除了指定具体的版本号，还可以使用标签来标识最新版本：

kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest --namespace=demo

不过，使用 latest 标签可能会导致不确定性，因为它在不同时间可能指向不同的镜像版本。为了避免潜在的兼容性问题，建议使用语义化版本控制，主动管理版本。例如，使用 nginx:1.21.1 替代 nginx:latest 可以提高稳定性。

此外，也可以考虑使用 Helm 来管理和版本控制你的应用部署，这样能够更加方便地进行版本管理和回滚：

helm install nginx-release bitnami/nginx --version 1.0.0

有兴趣可以查阅 Kubernetes 官方文档来深入了解Deployment的配置最佳实践。这样可以在构建自己的Kubernetes集群时，更加高效和灵活。

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