升级 kubeadm 集群

本页面介绍了如何将使用 kubeadm 创建的 Kubernetes 集群从 1.31.x 版本升级到 1.32.x 版本，以及从 1.32.x 版本升级到 1.32.y 版本（其中 y > x）。不支持升级时跳过次要版本。有关更多详细信息，请访问 版本偏差策略。

要查看有关使用旧版本 kubeadm 创建的集群的升级信息，请参阅以下页面

Kubernetes 项目建议及时升级到最新的补丁版本，并确保你正在运行受支持的 Kubernetes 次要版本。遵循此建议有助于你保持安全。

升级工作流程的高级概括如下

  1. 升级主控制平面节点。
  2. 升级其他控制平面节点。
  3. 升级工作节点。

开始之前

  • 确保仔细阅读发行说明。
  • 集群应使用静态控制平面和 etcd Pod 或外部 etcd。
  • 确保备份任何重要组件，例如存储在数据库中的应用程序级状态。kubeadm upgrade 不会触及你的工作负载，只会触及 Kubernetes 内部的组件，但备份始终是最佳实践。
  • 必须禁用交换分区.

其他信息

  • 以下说明概述了在升级过程中何时排空每个节点。 如果你正在为任何 kubelet 执行次要版本升级，你必须首先排空你要升级的节点。 对于控制平面节点，它们可能正在运行 CoreDNS Pod 或其他关键工作负载。 有关更多信息，请参阅排空节点。
  • Kubernetes 项目建议你匹配你的 kubelet 和 kubeadm 版本。你也可以使用比 kubeadm 旧版本的 kubelet，前提是它在受支持版本的范围内。 有关更多详细信息，请访问kubeadm 的 kubelet 版本偏差。
  • 升级后，所有容器都会重新启动，因为容器规范哈希值已更改。
  • 要验证 kubelet 服务在升级 kubelet 后是否已成功重新启动，你可以执行 systemctl status kubelet 或使用 journalctl -xeu kubelet 查看服务日志。
  • kubeadm upgrade 支持使用UpgradeConfiguration API 类型的 --config 参数，该参数可用于配置升级过程。
  • kubeadm upgrade 不支持重新配置现有集群。请改为按照重新配置 kubeadm 集群中的步骤进行操作。

升级 etcd 时的注意事项

因为 kube-apiserver 静态 Pod 始终在运行（即使你已排空该节点），所以当你执行包含 etcd 升级的 kubeadm 升级时，在新的 etcd 静态 Pod 重新启动时，对服务器的正在处理的请求将暂停。 作为一种解决方法，可以在启动 kubeadm upgrade apply 命令前几秒钟主动停止 kube-apiserver 进程。 这允许完成正在处理的请求并关闭现有连接，从而最大限度地减少 etcd 停机的影响。 这可以在控制平面节点上按如下方式完成

killall -s SIGTERM kube-apiserver # trigger a graceful kube-apiserver shutdown
sleep 20 # wait a little bit to permit completing in-flight requests
kubeadm upgrade ... # execute a kubeadm upgrade command

更改软件包存储库

如果你正在使用社区拥有的软件包存储库（pkgs.k8s.io），则需要为所需的 Kubernetes 次要版本启用软件包存储库。 这在更改 Kubernetes 软件包存储库文档中进行了解释。

确定要升级到的版本

使用操作系统包管理器查找 Kubernetes 1.32 的最新补丁版本

# Find the latest 1.32 version in the list.
# It should look like 1.32.x-*, where x is the latest patch.
sudo apt update
sudo apt-cache madison kubeadm


# Find the latest 1.32 version in the list.
# It should look like 1.32.x-*, where x is the latest patch.
sudo yum list --showduplicates kubeadm --disableexcludes=kubernetes

升级控制平面节点

应一次执行一个控制平面节点的升级过程。 选择要首先升级的控制平面节点。 它必须具有 /etc/kubernetes/admin.conf 文件。

调用 “kubeadm upgrade”

对于第一个控制平面节点

  1. 升级 kubeadm

    # replace x in 1.32.x-* with the latest patch version
sudo apt-mark unhold kubeadm && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubeadm='1.32.x-*' && \
sudo apt-mark hold kubeadm


    # replace x in 1.32.x-* with the latest patch version
sudo yum install -y kubeadm-'1.32.x-*' --disableexcludes=kubernetes

  2. 验证下载是否有效并具有预期的版本

    kubeadm version

  3. 验证升级计划

    sudo kubeadm upgrade plan

    此命令检查你的集群是否可以升级，并获取你可以升级到的版本。 它还显示一个表格，其中包含组件配置版本状态。

  4. 选择要升级到的版本，然后运行相应的命令。例如

    # replace x with the patch version you picked for this upgrade
sudo kubeadm upgrade apply v1.32.x

    命令完成后，你应看到

    [upgrade/successful] SUCCESS! Your cluster was upgraded to "v1.32.x". Enjoy!

[upgrade/kubelet] Now that your control plane is upgraded, please proceed with upgrading your kubelets if you haven't already done so.

  5. 手动升级 CNI 提供程序插件。

    你的容器网络接口 (CNI) 提供程序可能有其自己的升级说明。 查看插件页面，找到你的 CNI 提供程序，并查看是否需要其他升级步骤。

    如果 CNI 提供程序作为 DaemonSet 运行，则在其他控制平面节点上不需要此步骤。

对于其他控制平面节点

与第一个控制平面节点相同，但使用

sudo kubeadm upgrade node

而不是

sudo kubeadm upgrade apply

也不再需要调用 kubeadm upgrade plan 和升级 CNI 提供程序插件。

排空节点

通过将节点标记为不可调度并驱逐工作负载，为维护做好准备

# replace <node-to-drain> with the name of your node you are draining
kubectl drain <node-to-drain> --ignore-daemonsets

升级 kubelet 和 kubectl

  1. 升级 kubelet 和 kubectl

    # replace x in 1.32.x-* with the latest patch version
sudo apt-mark unhold kubelet kubectl && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubelet='1.32.x-*' kubectl='1.32.x-*' && \
sudo apt-mark hold kubelet kubectl


    # replace x in 1.32.x-* with the latest patch version
sudo yum install -y kubelet-'1.32.x-*' kubectl-'1.32.x-*' --disableexcludes=kubernetes

  2. 重新启动 kubelet

    sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

取消封锁节点

通过将其标记为可调度，将节点恢复联机

# replace <node-to-uncordon> with the name of your node
kubectl uncordon <node-to-uncordon>

升级工作节点

应一次或多次执行工作节点上的升级过程，而不会影响运行工作负载所需的最小容量。

以下页面显示了如何升级 Linux 和 Windows 工作节点

验证集群状态

在所有节点上升级 kubelet 后，通过从任何 kubectl 可以访问集群的地方运行以下命令来验证所有节点是否再次可用

kubectl get nodes

对于所有节点，STATUS 列应显示 Ready，并且版本号应已更新。

从失败状态恢复

如果 kubeadm upgrade 失败并且没有回滚，例如由于执行期间意外关闭，你可以再次运行 kubeadm upgrade。 此命令是幂等的，并最终确保实际状态是你声明的所需状态。

要从错误状态恢复，你还可以运行 sudo kubeadm upgrade apply --force 而无需更改集群正在运行的版本。

在升级期间，kubeadm 在 /etc/kubernetes/tmp 下写入以下备份文件夹

  • kubeadm-backup-etcd-<date>-<time>
  • kubeadm-backup-manifests-<date>-<time>

kubeadm-backup-etcd 包含此控制平面节点的本地 etcd 成员数据的备份。 如果发生 etcd 升级失败且自动回滚不起作用，则可以将此文件夹的内容手动还原到 /var/lib/etcd 中。 如果使用外部 etcd，则此备份文件夹将为空。

kubeadm-backup-manifests 包含此控制平面节点的静态 Pod 清单文件的备份。 如果发生升级失败且自动回滚不起作用，则可以将此文件夹的内容手动还原到 /etc/kubernetes/manifests 中。 如果由于某种原因，某个组件的升级前和升级后清单文件之间没有差异，则不会为其写入备份文件。

工作原理

kubeadm upgrade apply 执行以下操作

  • 检查你的集群是否处于可升级状态
    • API 服务器是否可访问
    • 所有节点都处于 Ready 状态
    • 控制平面运行状况良好
  • 强制执行版本倾斜策略。
  • 确保控制平面镜像可用或可供拉取到机器。
  • 如果组件配置需要版本升级，则生成替换或使用用户提供的覆盖。
  • 升级控制平面组件，如果其中任何一个启动失败则回滚。
  • 应用新的 CoreDNS 和 kube-proxy 清单，并确保创建所有必要的 RBAC 规则。
  • 创建 API 服务器的新证书和密钥文件，如果旧文件在 180 天内即将过期，则备份旧文件。

kubeadm upgrade node 在其他控制平面节点上执行以下操作

  • 从集群中获取 kubeadm ClusterConfiguration。
  • （可选）备份 kube-apiserver 证书。
  • 升级控制平面组件的静态 Pod 清单。
  • 升级此节点的 kubelet 配置。

kubeadm upgrade node 在工作节点上执行以下操作

  • 从集群中获取 kubeadm ClusterConfiguration。
  • 升级此节点的 kubelet 配置。
上次修改时间：2024 年 9 月 27 日上午 10:28（太平洋标准时间）：修改关于集群升级的建议 (e3c1c5b8b8)