k8s 子节点需要安装docker吗？
在构建 Kubernetes 集群时，是否需要在子节点上安装 Docker 是一个常见问题。作为一名 IT 技术专家，我在这篇博文中将详细记录解决这一问题的过程，包括环境准备、分步指南、配置详解、验证测试、排错指南和扩展应用等部分。
环境准备
在开始之前，我们需要确保所有前置依赖已经安装妥当。以下是我们所需的基础环境：
前置依赖安装
- 硬件要求：CPU、内存和存储空间
- 操作系统推荐：Ubuntu 20.04
- Kubernetes 版本：v1.24+
硬件资源评估
quadrantChart
title 硬件资源评估
x-axis 高性能 ----> 低性能
y-axis 充足存储 ----> 存储不足
"高性能 & 充足存储": [CPU: >= 4, RAM: >= 16GB, Disk: >= 100GB]
"高性能 & 存储不足": [CPU: >= 4, RAM: >= 16GB, Disk: < 100GB]
"低性能 & 充足存储": [CPU: < 4, RAM: < 16GB, Disk: >= 100GB]
"低性能 & 存储不足": [CPU: < 4, RAM: < 16GB, Disk: < 100GB]
版本兼容性矩阵
| 组件 | 版本 | 兼容性 |
|---|---|---|
| Kubernetes | v1.24+ | Docker v19.03+ |
| Docker | v19.03+ | Required for legacy mode |
| containerd | v1.6+ | Optional for CRI mode |
分步指南
接下来，我们将逐步配置 Kubernetes 集群及其子节点的环境。
基础配置
在 Kubernetes 子节点上，你可以使用 Shell 脚本快速安装 Docker 和 Kubernetes。以下是安装步骤：
- 更新系统包并安装必要的工具
- 安装 Docker
- 加入 Kubernetes 集群
# 更新系统包
sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade -y
# 安装 Docker
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL | sudo apt-key add -
add-apt-repository "deb [arch=amd64] $(lsb_release -cs) stable"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce
# 加入 Kubernetes 集群
kubeadm join <your-master-ip>:<kubelet-port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>
<details> <summary>高级步骤</summary>
- 配置交换分区
sudo swapoff -a - 设置 Docker 为 cgroup 驱动
{ "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"] } - 重启 Docker 服务
sudo systemctl restart docker
</details>
配置详解
在 Kubernetes 集群的配置中，文件模板起着至关重要的作用。以下是适合我们的配置文件模板和说明。
配置文件模板
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
kubeReserved:
cpu: "100m"
memory: "256Mi"
systemReserved:
cpu: "100m"
memory: "256Mi"
参数对照表
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| kubeReserved | 预留给 Kubernetes 的资源 |
| systemReserved | 预留给系统的资源 |
算法参数推导
\text{资源分配} = \text{总资源} - \text{已使用资源}
验证测试
一旦配置完成，我们需要进行验证以确保一切正常运行。
性能验证
我们可以使用以下命令检查节点状态：
kubectl get nodes
预期结果：输出的节点状态应为 Ready。
单元测试代码块
import subprocess
def test_kube_nodes():
result = subprocess.run(['kubectl', 'get', 'nodes'], stdout=subprocess.PIPE)
assert b'Ready' in result.stdout
排错指南
在配置和运行过程中，可能会遇到错误，以下是一些常见问题及其解决方案。
日志分析
检查 kubelet 日志以找到具体的错误信息：
journalctl -u kubelet
错误修正对比
以下是修改前后的错误日志示例对比：
- Failed to start kubelet.service: Unable to connect to the Docker daemon.
+ Successfully connected to the Docker daemon.
错误日志代码块
# 错误日志示例
Sep 30 12:34:56 master kubelet: Failed to start container "my-container": context deadline exceeded
扩展应用
為了适应不同的应用场景，我们可以实现在不同环境下的 Kubernetes 部署。
组件依赖关系图
erDiagram
K8S --|{ Node
Node }|--|{ Pod
Pod }|--|{ Container
Terraform 代码块
resource "kubernetes_deployment" "example" {
metadata {
name = "example-deployment"
}
spec {
replicas = 2
selector {
match_labels = {
app = "example"
}
}
template {
metadata {
labels = {
app = "example"
}
}
spec {
container {
image = "nginx:latest"
name = "nginx"
}
}
}
}
}
通过上述步骤和示例代码，我们可以清晰地理解 k8s 子节点是否需要安装 Docker 的问题，准确无误地配置和进行调试，以便在未来的运维过程中为我们提供支持。
