Debian与Kubernetes的集成开发环境搭建

在 Debian 上搭建 Kubernetes 集成开发环境

一环境准备与系统要求

节点建议：至少 2 核 CPU、2GB 内存、20GB 磁盘，并确保节点间 网络互通（可直连 6443 等端口）。
主机名与解析：为每个节点设置 唯一主机名，并在 /etc/hosts 中添加 IP-主机名 映射，便于集群内部解析。
关闭 Swap：Kubelet 要求关闭 Swap。执行：
- 临时：sudo swapoff -a
- 永久：注释 /etc/fstab 中的 swap 行：sudo sed -i '/ swap / s/^/#/g' /etc/fstab
基础工具：安装常用工具 sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common。

二安装容器运行时

方案 A Docker（通用、易上手）
- 安装：sudo apt-get update && sudo apt-get install -y docker.io
- 启动与开机自启：sudo systemctl enable --now docker
方案 B containerd（与 Kubernetes 原生集成度高）
- 安装：sudo apt-get install -y containerd
- 启用模块与内核参数：
```
sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf <<EOF
overlay
br_netfilter
EOF
sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter
sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF
sudo sysctl --system
```
- 启动与开机自启：sudo systemctl enable --now containerd
  说明：两者均可作为运行时；若使用 containerd，后续 kubeadm 可直接对接，无需额外配置 Docker。

三安装 Kubernetes 组件

添加仓库并安装：

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-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

可选指定版本（示例为 v1.26.0）：

sudo apt-get install -y kubelet=1.26.0-00 kubeadm=1.26.0-00 kubectl=1.26.0-00
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

启动 kubelet：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now kubelet

说明：kubelet 会持续重启直至集群初始化完成。

四初始化控制平面与网络插件

初始化 Master（示例命令，按需替换参数）：
```
sudo kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address <MASTER_IP> \
  --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 \
  --service-cidr 10.100.0.0/16
```
常见网络插件与 Pod CIDR 搭配：
- Flannel：Pod CIDR 常用 10.244.0.0/16
- Calico：Pod CIDR 常用 192.168.0.0/16

配置 kubectl：

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

安装网络插件（二选一）

Flannel：

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

Calico：

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

加入 Worker 节点：在 Master 初始化完成后，使用输出的 kubeadm join ... 命令在各 Worker 上执行。
验证：
```
kubectl cluster-info
kubectl get nodes
```

说明：网络插件必须在控制平面就绪后安装，否则节点会一直处于 NotReady。

五开发验证与常见问题

快速验证应用：

kubectl create deployment nginx-app --image=nginx:1.25 --replicas=2
kubectl expose deployment nginx-app --name=nginx-web-svc --type=NodePort --port=80 --target-port=80
kubectl get pods -o wide
kubectl get svc nginx-web-svc

访问方式：集群内 http://nginx-web-svc；集群外使用任意节点 IP:NodePort。

常见问题与处理
- 节点 NotReady：检查 Pod 网络插件是否已安装、Pod CIDR 是否与插件配置一致。
- crictl 无法连接容器运行时：若使用 containerd，确保已启用 overlay/br_netfilter 与 ip_forward，并以 sudo crictl --runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock 指定运行时端点。
- 镜像拉取慢或失败：配置 镜像仓库镜像（如国内镜像源），或在 kubeadm 初始化时使用 --image-repository 指定镜像仓库。
- 防火墙/安全组：放行 6443（API Server）、10250（kubelet）、以及网络插件所需端口（如 8472/udp 用于 Flannel VXLAN）。
- 重置环境：如需重来，执行 sudo kubeadm reset -f，清理 /etc/cni/net.d 与 /var/lib/etcd 后再初始化。

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