K8S高可用搭建阿里云服务器

在搭建Kubernetes（简称K8s）高可用集群于阿里云服务器时，首先需准备至少三个节点以确保主控节点故障时系统仍能正常运行，使用阿里云的云服务器ECS创建节点，并安装Docker和kubeadm等工具，通过kubeadm init命令初始化主节点，随后使用kubeadm join命令将其他节点加入集群，为增强高可用性，建议配置负载均衡服务SLB、弹性伸缩组AS及持久化存储OSS，定期更新组件版本与安全补丁至关重要。

在现代云计算环境中，Kubernetes（简称 K8S）已经成为容器编排的首选工具，它不仅能够高效地管理大规模的容器化应用，还能提供强大的自动化功能，确保系统的高可用性和弹性扩展能力，要在生产环境中构建一个稳定且可靠的 K8S 高可用集群并非易事，这需要满足更高的可用性、可靠性和安全性要求。

本文将详细介绍如何在阿里云上搭建一个高可用的 Kubernetes 集群，并通过实际操作步骤和最佳实践来帮助读者更好地理解和掌握这一技术，无论你是初学者还是有一定经验的技术人员，都能从本文中获得有价值的参考信息。

Kubernetes 高可用集群的概念与意义

什么是 Kubernetes 高可用？

Kubernetes 高可用集群是指通过部署多个主节点（Master Node）和服务节点（Worker Node），并使用负载均衡器（如 LVS 或 HAProxy）来分发流量，从而保证即使部分组件出现故障时整个系统仍然可以正常运行，高可用集群还包含了数据持久化存储方案以及监控报警机制等关键特性，以确保应用程序始终处于健康状态。

搭建高可用集群的重要性

1. 减少宕机时间：当某个节点发生故障时，其他健康的节点会接管其工作，使得服务不会中断。
2. 提高资源利用率：利用弹性伸缩功能可以根据需求动态调整实例数量，避免资源浪费。
3. 增强安全性：采用多层防护措施，包括网络隔离、访问控制列表（ACL）、加密通信等手段，保障数据安全。
4. 简化运维管理：借助自动化工具完成大部分日常任务，减轻管理员负担。

准备工作

选择合适的云服务提供商

阿里云作为国内领先的云计算平台之一,提供了丰富的基础设施支持和服务选项，非常适合用于构建 Kubernetes 高可用集群，其产品线涵盖了计算、存储、网络等多个领域，并拥有良好的社区支持和技术文档。

获取必要的软件包

• kubectl：命令行工具，用于与 Kubernetes API 进行交互。
• kubelet：运行于每个节点上的代理程序，负责维护容器生命周期。
• kube-proxy：实现服务发现和负载均衡的功能。
• etcd：分布式键值数据库，用作集群的状态存储。
• docker：容器引擎，负责创建、启动、停止、删除容器等操作。
• flannel/Calico：网络插件，为 Pod 提供虚拟子网。

创建账号及权限配置

登录阿里云官网后,点击右上角的“控制台”进入管理中心页面，接着依次选择“用户管理” -> “RAM 用户”，然后单击“新建用户”，按照提示填写相关信息，并设置密码，完成后记得勾选“允许自定义策略”选项，以便后续授权。

安装 Kubernetes 集群

下载并解压 kubeadm 和 kubelet

首先需要下载适用于当前操作系统版本的 kubeadm 和 kubelet 包，你可以从官方仓库获取最新稳定版，也可以通过源码编译得到。

wget https://dl.k8s.io/release/v1.21.0/bin/linux/amd64/kubeadm
chmod +x kubeadm
sudo mv kubeadm /usr/local/bin/

同样地,对于 kubelet：

wget https://dl.k8s.io/release/v1.21.0/bin/linux/amd64/kubelet
chmod +x kubelet
sudo mv kubelet /usr/local/bin/

初始化主节点

使用以下命令初始化第一个主节点：

kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

这一步骤会生成一系列证书并将它们存储到本地文件系统中,同时还会输出加入集群所需的 token。

配置 kubeconfig 文件

为了使非 root 用户也能访问集群，我们需要创建一个新的配置文件：

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

这里我们选择了 Calico 网络模型来进行部署，执行如下命令：

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

等待片刻直到所有 Pods 都处于 Running 状态为止。

添加工作节点

在工作节点上安装 docker 和 kubelet

apt-get update && apt-get install -y docker.io
systemctl enable docker.service && systemctl start docker.service

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
apt-get update
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

使用初始化时提供的 token 将该节点加入到集群中

kubeadm join <master-ip>:<port> --token <token>

注意替换 <master-ip>、<port> 和 <token> 为你自己环境中的相应值。

验证集群状态

可以通过以下命令查看当前集群的状态：

kubectl get nodes
kubectl get pods --all-namespaces

如果一切正常,你应该能看到所有的节点都处于 Ready 状态，并且各个组件 Pod 都已经成功启动。

监控与报警机制

为了确保 Kubernetes 集群能够持续稳定地运行，建议安装 Prometheus 和 Grafana 来收集指标并绘制图表，具体步骤请参考官方文档。

通过以上步骤,您应该能够在阿里云上成功搭建一个高可用的 Kubernetes 集群，并为未来的扩展和优化打下坚实的基础，希望这些指导能帮助您更好地理解和应用 Kubernetes 技术。