基于 CentOS 7 与 Kubeadm 构建 Kubernetes 容器集群
在本文中，我们将详细探讨如何利用三台 CentOS 7 虚拟机，通过 Kubeadm 工具快速部署一套稳定的 Kubernetes (v1.20.9) 集群。由于基础镜像源及加速服务的变动，建议在操作前确保环境具备访问公网镜像仓库的能力。
1. 基础环境规划与网络配置
首先，准备三台配置为 2核CPU / 2GB内存 以上的虚拟机。网络采用 NAT 模式，网段规划如下：
- 控制平面 (Master): 主机名
k8s-master，IP192.168.10.11 - 工作节点 (Node1): 主机名
k8s-node1，IP192.168.10.12 - 工作节点 (Node2): 主机名
k8s-node2，IP192.168.10.13
配置各节点的 /etc/hosts 文件，确保节点间可以通过名称互访：
cat >> /etc/hosts <<EOF
192.168.10.11 k8s-master
192.168.10.12 k8s-node1
192.168.10.13 k8s-node2
192.168.10.11 k8s-endpoint
EOF2. 部署容器运行时环境 (Docker)
Kubernetes 需要容器引擎支持。以下操作在所有节点执行：
2.1 更新 YUM 源并安装工具：
# 更换为阿里云 YUM 源
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
# 安装必要依赖
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 添加 Docker CE 软件源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo2.2 安装指定版本的 Docker：
yum install -y docker-ce-20.10.7 docker-ce-cli-20.10.7 containerd.io-1.4.6
# 启动并设置开机自启
systemctl enable --now docker2.3 优化 Docker 配置：
mkdir -p /etc/docker
cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker3. 操作系统环境调优
为保证 K8s 正常运行，必须关闭干扰项并配置内核参数：
# 临时与永久关闭交换分区 (Swap)
swapoff -a
sed -i '/swap/s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
# 禁用防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 设置 SELinux 为宽容模式
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
# 启用内核网桥流量过滤
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
sysctl --system4. 安装 Kubernetes 核心组件
在所有节点安装 kubeadm, kubelet 和 kubectl。
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
EOF
yum install -y kubelet-1.20.9 kubeadm-1.20.9 kubectl-1.20.9 --disableexcludes=kubernetes
systemctl enable --now kubelet5. 初始化控制平面
在 k8s-master 节点执行初始化。建议预先拉取镜像以提高成功率。
# 预下载镜像
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.20.9
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.20.9
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.20.9
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.20.9
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.13-0
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.7.0
# 执行初始化
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.10.11 \
--control-plane-endpoint=k8s-endpoint \
--image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.20.9 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16初始化成功后，配置 kubectl 管理权限：
mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config6. 部署 Calico 网络插件
节点间容器通信需要网络插件支持。这里选用 Calico：
curl https://docs.projectcalico.org/v3.20/manifests/calico.yaml -O
# 确保配置中的 CALICO_IPV4POOL_CIDR 与 kubeadm init 的 pod-network-cidr 一致
# 找到配置文件中的相关部分进行修改
# - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
# value: "10.244.0.0/16"
kubectl apply -f calico.yaml7. 工作节点入群
在所有 Node 节点上运行 kubeadm init 输出的 join 命令。例如：
kubeadm join k8s-endpoint:6443 --token [your-token] \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:[your-hash]如果 Token 过期，可在 Master 节点运行 kubeadm token create --print-join-command 重新获取。
最后，在 Master 节点确认集群状态：
kubectl get nodes待所有节点状态显示为 Ready，即代表 Kubernetes 集群部署圆满完成。
