以独立模式运行 Kubelet

本教程展示了如何运行一个独立的 kubelet 实例。

运行独立 kubelet 的动机可能各不相同。本教程旨在向你介绍 Kubernetes，即使你经验不多。你可以按照本教程学习节点的设置、基本的（静态）Pod，以及 Kubernetes 如何管理容器。

按照本教程操作后，你可以尝试使用带有控制平面的集群来管理 Pod 和节点，以及其他类型的对象。例如，Hello, minikube。

你也可以在独立模式下运行 kubelet 以满足生产用例，例如运行一个高可用、弹性部署集群的控制平面。本教程不涵盖运行弹性控制平面所需的详细信息。

目标

  • 在 Linux 系统上安装 cri-o 和 kubelet，并将它们作为 systemd 服务运行。
  • 启动一个运行 nginx 的 Pod，监听 Pod IP 地址上的 TCP 80 端口的请求。
  • 了解解决方案中不同组件如何相互作用。

准备工作

  • 对使用 systemd 和 iptables (或带有 iptables 仿真的 nftables) 的 Linux 系统具有管理员 (root) 访问权限。
  • 能够访问互联网，以下载教程所需的组件，例如：

准备系统

Swap 配置

默认情况下，如果在节点上检测到 Swap 内存，kubelet 将无法启动。这意味着 Swap 应该被禁用或者被 kubelet 容忍。

如果你的 Swap 内存已启用，请将其禁用或向 kubelet 配置文件中添加 failSwapOn: false。

检查 Swap 是否已启用

sudo swapon --show

如果命令没有输出，则 Swap 内存已禁用。

临时禁用 Swap

sudo swapoff -a

使更改在重启后仍然有效

请确保 Swap 在 /etc/fstab 或 systemd.swap 中被禁用，具体取决于你的系统如何配置。

启用 IPv4 包转发

检查 IPv4 包转发是否已启用

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

如果输出是 1，则已启用。如果输出是 0，则执行后续步骤。

要启用 IPv4 包转发，创建一个配置文件，将 net.ipv4.ip_forward 参数设置为 1

sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF

应用系统更改

sudo sysctl --system

输出类似如下：

...
* Applying /etc/sysctl.d/k8s.conf ...
net.ipv4.ip_forward = 1
* Applying /etc/sysctl.conf ...

下载、安装和配置组件

安装容器运行时

下载所需软件包的最新可用版本（推荐）。

本教程建议安装 CRI-O 容器运行时（外部链接）。

安装 CRI-O 容器运行时有几种方法，具体取决于你的 Linux 发行版。尽管 CRI-O 建议使用 deb 或 rpm 软件包，但本教程使用 CRI-O Packaging project 的静态二进制包脚本，这样做既能简化整个过程，又能保持与发行版无关。

该脚本安装并配置了其他必要的软件，例如用于容器网络的 cni-plugins，以及用于运行容器的 crun 和 runc。

该脚本将自动检测你的系统处理器架构（amd64 或 arm64），并选择和安装最新版本的软件包。

设置 CRI-O

访问发布页面（外部链接）。

下载静态二进制包脚本

curl https://raw.githubusercontent.com/cri-o/packaging/main/get > crio-install

运行安装脚本

sudo bash crio-install

启用并启动 crio 服务

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now crio.service

快速测试

sudo systemctl is-active crio.service

输出类似如下：

active

详细服务检查

sudo journalctl -f -u crio.service

安装网络插件

cri-o 安装器安装并配置了 cni-plugins 软件包。你可以运行以下命令验证安装：

/opt/cni/bin/bridge --version

输出类似如下：

CNI bridge plugin v1.5.1
CNI protocol versions supported: 0.1.0, 0.2.0, 0.3.0, 0.3.1, 0.4.0, 1.0.0

检查默认配置

cat /etc/cni/net.d/11-crio-ipv4-bridge.conflist

输出类似如下：

{
  "cniVersion": "1.0.0",
  "name": "crio",
  "plugins": [
    {
      "type": "bridge",
      "bridge": "cni0",
      "isGateway": true,
      "ipMasq": true,
      "hairpinMode": true,
      "ipam": {
        "type": "host-local",
        "routes": [
            { "dst": "0.0.0.0/0" }
        ],
        "ranges": [
            [{ "subnet": "10.85.0.0/16" }]
        ]
      }
    }
  ]
}

下载并设置 kubelet

下载 kubelet 的最新稳定版。


curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubelet"



curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/arm64/kubelet"

配置

sudo mkdir -p /etc/kubernetes/manifests

sudo tee /etc/kubernetes/kubelet.yaml <<EOF
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
authentication:
  webhook:
    enabled: false # Do NOT use in production clusters!
authorization:
  mode: AlwaysAllow # Do NOT use in production clusters!
enableServer: false
logging:
  format: text
address: 127.0.0.1 # Restrict access to localhost
readOnlyPort: 10255 # Do NOT use in production clusters!
staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests
containerRuntimeEndpoint: unix:///var/run/crio/crio.sock
EOF

安装

chmod +x kubelet
sudo cp kubelet /usr/bin/

创建 systemd 服务单元文件

sudo tee /etc/systemd/system/kubelet.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubelet

[Service]
ExecStart=/usr/bin/kubelet \
 --config=/etc/kubernetes/kubelet.yaml
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

服务配置文件中有意省略了命令行参数 --kubeconfig。此参数设置 kubeconfig 文件的路径，该文件指定如何连接到 API 服务器，启用 API 服务器模式。省略此参数则启用独立模式。

启用并启动 kubelet 服务

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

快速测试

sudo systemctl is-active kubelet.service

输出类似如下：

active

详细服务检查

sudo journalctl -u kubelet.service

检查 kubelet API 的 /healthz 端点

curl http://localhost:10255/healthz?verbose

输出类似如下：

[+]ping ok
[+]log ok
[+]syncloop ok
healthz check passed

查询 kubelet API 的 /pods 端点

curl http://localhost:10255/pods | jq '.'

输出类似如下：

{
  "kind": "PodList",
  "apiVersion": "v1",
  "metadata": {},
  "items": null
}

在 kubelet 中运行 Pod

在独立模式下，可以使用 Pod 清单运行 Pod。清单文件可以位于本地文件系统上，或者通过 HTTP 从配置源获取。

创建 Pod 的清单文件

cat <<EOF > static-web.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-web
spec:
  containers:
    - name: web
      image: nginx
      ports:
        - name: web
          containerPort: 80
          protocol: TCP
EOF

将 static-web.yaml 清单文件复制到 /etc/kubernetes/manifests 目录。

sudo cp static-web.yaml /etc/kubernetes/manifests/

查找关于 kubelet 和 Pod 的信息

Pod 网络插件会为每个 Pod 创建一个网络桥接 (cni0) 和一对 veth 接口（其中一个接口在新建的 Pod 内部，另一个在宿主主机级别）。

查询 kubelet API 端点 http://localhost:10255/pods

curl http://localhost:10255/pods | jq '.'

获取 static-web Pod 的 IP 地址

curl http://localhost:10255/pods | jq '.items[].status.podIP'

输出类似如下：

"10.85.0.4"

连接到 nginx 服务器 Pod 的 http://<IP>:<Port>（默认端口 80），在本例中为：

curl http://10.85.0.4

输出类似如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
...

在哪里查找更多详细信息

如果你在按照本教程操作时遇到问题需要诊断，可以在以下目录中查找以便监控和排错：

/var/lib/cni
/var/lib/containers
/var/lib/kubelet

/var/log/containers
/var/log/pods

清理

kubelet

sudo systemctl disable --now kubelet.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo rm /etc/systemd/system/kubelet.service
sudo rm /usr/bin/kubelet
sudo rm -rf /etc/kubernetes
sudo rm -rf /var/lib/kubelet
sudo rm -rf /var/log/containers
sudo rm -rf /var/log/pods

容器运行时

sudo systemctl disable --now crio.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo rm -rf /usr/local/bin
sudo rm -rf /usr/local/lib
sudo rm -rf /usr/local/share
sudo rm -rf /usr/libexec/crio
sudo rm -rf /etc/crio
sudo rm -rf /etc/containers

网络插件

sudo rm -rf /opt/cni
sudo rm -rf /etc/cni
sudo rm -rf /var/lib/cni

结论

本页涵盖了在独立模式下部署 kubelet 的基本方面。你现在可以部署 Pod 并测试其他功能了。

请注意，在独立模式下，kubelet 不支持从控制平面获取 Pod 配置（因为没有控制平面连接）。

你也无法使用 ConfigMap 或 Secret 来配置静态 Pod 中的容器。

下一步

  • 按照Hello, minikube 学习如何运行带有控制平面的 Kubernetes。minikube 工具可帮助你在自己的计算机上设置一个用于练习的集群。
  • 了解更多关于网络插件的信息
  • 了解更多关于容器运行时的信息
  • 了解更多关于kubelet的信息
  • 了解更多关于静态 Pod 的信息

本页上的内容涉及提供 Kubernetes 所需功能的第三方产品或项目。Kubernetes 项目作者对这些第三方产品或项目不负责任。有关更多详细信息，请参阅 CNCF 网站指南。

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上次修改时间：2024 年 11 月 6 日下午 5:33 PST：修复 kubelet-standalone.md 中的项目符号缩进和拼写错误 (a7c9e0bbc9)