在 Debian 上实现 Kubernetes 高可用安装
一、架构与前置条件
- 架构选型
- 推荐采用3 台及以上 Master 节点组成高可用控制面，内置 etcd 集群；外部或堆叠式 HAProxy + Keepalived 提供对 API Server 6443 的 VIP 访问；Worker 节点按需横向扩展。
- 控制面组件（如 kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler）在每个 Master 上以静态 Pod运行，由 kubelet 管理。
- 节点与网络
- 建议 Master 节点配置：2 核 CPU、4GB 内存、40GB+ 磁盘（生产环境可适当提升）；所有节点间互通，并规划一个**虚拟 IP（VIP）**作为 API 入口。
- 示例（可按需调整）：Master：192.168.152.10/20/30；VIP：192.168.152.50；Worker：192.168.152.40；API 入口：VIP:6443。
- 基础要求
- 操作系统：Debian 11/12；容器运行时：containerd（推荐）或 Docker（需额外适配）；已安装 kubeadm、kubelet、kubectl；已关闭 Swap并配置内核网络参数。
二、部署步骤（kubeadm 堆叠 etcd + HAProxy + Keepalived）
- 步骤 1 基础环境统一配置（所有节点）
- 设置主机名与解析、关闭 Swap、加载内核模块与 sysctl：
- hostnamectl set-hostname k8s-master01（示例）
- echo “192.168.152.10 k8s-master01” >> /etc/hosts
- swapoff -a && sed -i ‘/ swap / s/^/#/’ /etc/fstab
- modprobe br_netfilter
- cat >/etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
- sysctl --system
- 步骤 2 安装容器运行时 containerd（所有节点）
- apt update && apt install -y containerd
- containerd config default | tee /etc/containerd/config.toml
- sed -i ‘s/SystemdCgroup = false/SystemdCgroup = true/g’ /etc/containerd/config.toml
- systemctl enable --now containerd
- 步骤 3 安装 kubeadm/kubelet/kubectl（所有节点）
- apt update && apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg
- curl -fsSLo /usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg
- echo “deb [signed-by=/usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg] https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main” | tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
- apt update && apt install -y kubelet kubeadm kubectl
- apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
- 步骤 4 部署 HAProxy + Keepalived（在 Master 节点或专用 LB 节点）
- HAProxy 示例（/etc/haproxy/haproxy.cfg）：
- frontend apiserver
- bind *:6443
- mode tcp
- default_backend apiserver
- backend apiserver
- mode tcp
- balance roundrobin
- server master1 192.168.152.10:6443 check
- server master2 192.168.152.20:6443 check
- server master3 192.168.152.30:6443 check
- Keepalived 示例（/etc/keepalived/keepalived.conf，MASTER/BACKUP 各一份，state 与优先级不同）：
- vrrp_instance VI_1 {
- state MASTER
- interface eth0
- virtual_router_id 51
- priority 100
- advert_int 1
- virtual_ipaddress { 192.168.152.50/24 }
- }
- systemctl enable --now haproxy keepalived
- 步骤 5 初始化第一个控制面（在首个 Master 上）
- kubeadm init
–control-plane-endpoint “192.168.152.50:6443”
–upload-certs
–pod-network-cidr=10.244.0.0/16
–apiserver-advertise-address=192.168.152.10
- mkdir -p $HOME/.kube && cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
- 步骤 6 加入其余控制面节点
- 使用 kubeadm init 输出中的 control-plane join 命令（包含 –control-plane 与 –certificate-key）在其他 Master 上执行。
- 步骤 7 安装网络插件（所有节点可访问镜像时）
- kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
- 步骤 8 加入 Worker 节点
- 使用 kubeadm join 输出的 worker join 命令在各 Worker 上执行。
三、验证与常见排错
- 验证集群与控制面
- kubectl get nodes -o wide（所有节点应为 Ready）
- kubectl get pods -A（核心组件 Running）
- kubectl -n kube-system get endpoints kubernetes（应解析到 VIP:6443）
- 验证 VIP 与负载均衡
- ip addr show（在 MASTER 上应看到 VIP 绑定）
- curl -k https://VIP:6443/healthz（应返回 200）
- 在 HAProxy 主机查看统计页（如配置 stats），确认后端 master1/2/3 健康
- 常见问题
- 节点 NotReady：检查 containerd 与 kubelet 状态、镜像拉取、网络插件 Pod 是否 Running。
- API 无法访问：确认 VIP 漂移正常、HAProxy 后端健康、节点到 VIP 的 6443 通路与防火墙策略。
- 证书/加入失败：确保使用 –upload-certs 并在有效期内执行 control-plane join；必要时重新生成 token。
四、可选方案
- RKE2 自动化部署（适合快速落地）
- 在 Debian 11/12 上安装 RKE2（Server/ Agent 模式），通过配置文件定义 server 节点列表与网络参数，执行 rke up 完成高可用集群创建，运维复杂度更低。
- Kubespray 自动化编排（适合批量与标准化）
- 基于 Ansible 的 Kubespray 可在 Debian 12 虚拟机环境中一键部署高可用集群，支持多主、多 Worker、离线/受限网络场景。
