Debian系統與Kubernetes的集成方案探討

Debian系統與Kubernetes的集成可通過以下方案實現，核心步驟基于官方工具鏈，適配Debian 10+版本：

一、基礎環境準備

1. 系統要求
   • 至少2核CPU、2GB內存、20GB磁盤空間，推薦Debian 12。
   • 關閉Swap分區：sudo swapoff -a，并修改/etc/fstab永久生效。
2. 安裝Docker
   • 配置Docker官方倉庫，安裝docker-ce及containerd：

     curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -
     echo "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/debian $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list
     sudo apt update && sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
     sudo systemctl enable --now docker
     

二、Kubernetes組件部署

1. 添加Kubernetes倉庫并安裝工具
   • 配置Kubernetes APT源，安裝kubelet、kubeadm、kubectl：

     curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
     echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
     sudo apt update && sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
     sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl  # 鎖定版本避免自動升級
     

2. 初始化Master節點
   • 執行初始化命令，指定Pod網絡CIDR（如Flannel默認10.244.0.0/16）：

     sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
     

   • 配置kubectl訪問集群：

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

三、網絡插件與節點擴展

1. 安裝網絡插件
   • 以Flannel為例，通過YAML文件部署：

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

   • 驗證網絡插件狀態：kubectl get pods -n kube-system
2. 加入Worker節點
   • 在Master節點初始化后，使用生成的kubeadm join命令（含Token和證書哈希）將Worker節點加入集群。

四、集群驗證與管理

1. 基礎驗證
   • 查看節點狀態：kubectl get nodes，確認所有節點為Ready。
   • 部署測試應用（如Nginx）：

     kubectl create deployment nginx --image=nginx --replicas=2
     kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80
     

2. 高級配置（可選）
   • 高可用集群：部署多個Master節點，搭配Etcd集群實現數據冗余。
   • 存儲與網絡優化：集成Ceph等存儲系統，或使用Calico替代Flannel提升網絡性能。

五、安全與維護

• 防火墻規則：開放Kubernetes默認端口（如6443、2379-2380），關閉非必要端口。
• 組件升級：定期通過apt-get upgrade更新Kubernetes組件，注意版本兼容性。
• 日志監控：使用kubectl logs或集成Prometheus+Grafana實現集群監控。

關鍵注意事項

• 內核參數：需啟用net.bridge.bridge-nf-call-iptables以支持網絡插件。
• 硬件限制：生產環境建議至少3個Master節點和5個Worker節點，避免單點故障。
• 合規性：確保Docker與Kubernetes版本符合企業安全策略，定期進行漏洞掃描。

以上方案基于社區廣泛驗證的實踐，可根據實際需求調整網絡插件（如Calico、Weave）或存儲方案。