Kubernetes集群Ubuntu节点如何扩展

Kubernetes集群 Ubuntu 节点扩展实操指南

一、前置条件与规划

准备一台或多台运行 Ubuntu 20.04/22.04 的新机器，确保与现有集群网络互通（同一二层/三层网段或可达的 API Server 端点）。
规划节点角色与标签（如 worker、gpu、ssd），便于后续调度。
统一时间同步（如 Asia/Shanghai），避免证书校验与组件异常。
如使用 UFW，提前放通必要端口（如 22/TCP、10250/TCP、30000–32767/TCP），或直接使用 iptables/firewalld 统一管理。
规划容器运行时（推荐 containerd），并保持与现有集群版本一致（如 v1.23+）。

二、新节点预处理

关闭 Swap（生产环境必须；新版 kubelet 支持开启但默认仍建议关闭）：
```
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab
```

内核与转发参数：

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sudo sysctl --system

可选：加载 br_netfilter 并验证

sudo modprobe br_netfilter
lsmod | grep br_netfilter

设置主机名与 /etc/hosts（所有节点保持一致，便于解析控制面端点）：

sudo hostnamectl set-hostname <new-worker-hostname>
echo "<控制面IP> <控制面主机名>" | sudo tee -a /etc/hosts

时间同步：

sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
sudo systemctl restart systemd-timesyncd

三、安装容器运行时与 Kubernetes 组件

安装并启动 containerd：

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y containerd
sudo mkdir -p /etc/containerd
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
sudo systemctl restart containerd
sudo systemctl enable containerd

添加 Kubernetes APT 源并安装组件（版本与集群保持一致，示例 1.23.5-00）：

curl -s https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt-get update
K8S_VERSION="1.23.5-00"
sudo apt-get install -y kubelet=${K8S_VERSION} kubeadm=${K8S_VERSION} kubectl=${K8S_VERSION}
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl enable --now kubelet

四、生成加入命令并加入集群

在控制面节点生成短期令牌与加入命令（示例有效期 2 小时）：

kubeadm token create --ttl 2h --print-join-command
# 如需手动计算哈希，可在控制面执行：
openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | \
  openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | \
  openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

在新节点执行加入命令（将输出替换为实际值）：

sudo kubeadm join <控制面IP或域名>:6443 \
  --token <token> \
  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash> \
  --node-labels=disk=ssd,region=cn-east

如需临时忽略预检（不建议生产长期使用），可附加：
```
--ignore-preflight-errors=Swap
```

五、验证、标签与后续优化

验证节点状态：
```
kubectl get nodes -o wide
```

为新节点添加业务标签并验证：

kubectl label node <new-worker-name> node-type=high-mem
kubectl get node <new-worker-name> --show-labels

可选：为节点设置污点/容忍，或配置 kubelet 资源预留（提升稳定性）：

# /var/lib/kubelet/config.yaml
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
systemReserved:
  cpu: "500m"
  memory: "1Gi"
  ephemeral-storage: "5Gi"
kubeReserved:
  cpu: "500m"
  memory: "2Gi"
  ephemeral-storage: "5Gi"

修改后重启 kubelet：sudo systemctl restart kubelet。

防火墙要点（如使用 UFW）：

sudo ufw allow 22/tcp
sudo ufw allow 10250/tcp
sudo ufw allow 30000:32767/tcp
# 如使用 Calico/Flannel，按需放通：
sudo ufw allow 179/tcp    # BGP
sudo ufw allow 5473/tcp   # Typha
sudo ufw allow 4789/udp   # VXLAN

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