Kubernetes（简称K8s）是一个开源的容器编排平台，可用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。K8s集群是指由多个Kubernetes节点组成的集合，用于高可用、扩展性和负载均衡等目的。在Kubernetes中，集群一般建议采用单数节点，因为使用奇数节点可以更好地实现高可用性和故障恢复。
下面我将详细介绍K8s集群一定要单数的原因以及实现步骤。
## 1. 为什么K8s集群一定要单数
K8s集群中有一个重要的概念叫做etcd，用于存储Kubernetes的配置数据和状态信息。在Kubernetes集群中，etcd是一个关键的组件，用于保证集群的一致性和高可用性。etcd是一个分布式的键值存储系统，可以通过数据复制和选举算法来实现高可用性。
当我们搭建一个Kubernetes集群时，通常会将etcd部署在多个节点上，构成一个高可用的etcd集群。在etcd集群中，节点会进行选主操作，选出一个Leader节点负责处理读写请求。其他节点则作为Follower节点，用于接收Leader节点的同步请求。
在etcd集群中，节点的数量对于选主算法非常重要。使用奇数个节点的好处在于，可以更好地处理网络分区故障的情况。当网络分区发生时，每个分区将会选择自己的Leader节点，这样就不会出现两个分区同时存在Leader节点的情况，避免了数据不一致的问题。而如果使用偶数个节点，就有可能出现两个分区都有Leader节点，导致数据不一致。
综上所述，Kubernetes集群一般建议采用单数节点，因为使用奇数节点可以更好地实现高可用性和故障恢复。
## 2. 实现步骤
下面将介绍如何实现一个Kubernetes集群，并保证节点数为单数。
步骤如下：
| 步骤 | 操作 |
| ------ | ------ |
| 1 | 准备物理或虚拟机器，保证机器数量为奇数 |
| 2 | 安装操作系统（例如Ubuntu、CentOS等） |
| 3 | 安装Docker，作为Kubernetes的容器运行时 |
| 4 | 安装集群工具kubeadm、kubelet和kubectl |
| 5 | 使用kubeadm初始化Master节点 |
| 6 | 使用kubeadm将其他节点加入Cluster |
| 7 | 部署网络插件，如Flannel或Calico |
| 8 | 部署集群存储，如NFS或Ceph |
下面是每一步所需的代码及其意义。
### 步骤1：准备物理或虚拟机器，保证机器数量为奇数
这里需要准备一些物理或虚拟机器，建议机器数量为奇数，例如3个、5个或7个节点等。
### 步骤2：安装操作系统
根据实际情况，选择适合的操作系统进行安装。这里以Ubuntu为例，使用以下命令安装：
```
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y curl apt-transport-https ca-certificates software-properties-common
```
### 步骤3：安装Docker
Kubernetes使用Docker作为容器运行时。使用以下命令安装Docker：
```
curl -fsSL https://get.docker.com | sudo sh -
```
### 步骤4：安装集群工具kubeadm、kubelet和kubectl
Kubernetes提供了一组命令行工具，用于管理和操作集群。使用以下命令安装这些工具：
```
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
# For Ubuntu 20.04
sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
```
### 步骤5：使用kubeadm初始化Master节点
使用kubeadm初始化Master节点。在Master节点上执行以下命令：
```
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
```
执行完毕后，会输出一些配置信息和加入集群的命令，请妥善保存这些信息。
### 步骤6：使用kubeadm将其他节点加入Cluster
使用kubeadm将其他节点加入到Cluster。在其他节点上执行Master节点输出的加入命令即可：
```
sudo kubeadm join: --token --discovery-token-ca-cert-hash
```
### 步骤7：部署网络插件
Kubernetes需要网络插件来实现容器之间的网络通信。这里以Flannel为例，执行以下命令安装：
```
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
```
### 步骤8：部署集群存储
Kubernetes支持多种存储选项，这里以NFS为例。首先安装NFS服务器，在Master节点上执行以下命令：
```
sudo apt-get install -y nfs-kernel-server
```
然后配置NFS共享，在/etc/exports文件中添加以下内容：
```
/export *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
```
重启NFS服务，执行以下命令：
```
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
```
最后，在Kubernetes中创建一个NFS的PersistentVolume和PersistentVolumeClaim来使用这个共享存储。
这样，一个Kubernetes集群就搭建完成了，并保证了节点数为单数。
总结：
本文详细介绍了K8s集群为什么建议使用单数节点，以及如何搭建一个Kubernetes集群并保证节点数为单数。通过使用奇数节点，可以更好地实现高可用性和故障恢复。希望本文对于初学者理解Kubernetes集群的搭建过程有所帮助。
下面我将详细介绍K8s集群一定要单数的原因以及实现步骤。
## 1. 为什么K8s集群一定要单数
K8s集群中有一个重要的概念叫做etcd，用于存储Kubernetes的配置数据和状态信息。在Kubernetes集群中，etcd是一个关键的组件，用于保证集群的一致性和高可用性。etcd是一个分布式的键值存储系统，可以通过数据复制和选举算法来实现高可用性。
当我们搭建一个Kubernetes集群时，通常会将etcd部署在多个节点上，构成一个高可用的etcd集群。在etcd集群中，节点会进行选主操作，选出一个Leader节点负责处理读写请求。其他节点则作为Follower节点，用于接收Leader节点的同步请求。
在etcd集群中，节点的数量对于选主算法非常重要。使用奇数个节点的好处在于，可以更好地处理网络分区故障的情况。当网络分区发生时，每个分区将会选择自己的Leader节点，这样就不会出现两个分区同时存在Leader节点的情况，避免了数据不一致的问题。而如果使用偶数个节点，就有可能出现两个分区都有Leader节点，导致数据不一致。
综上所述，Kubernetes集群一般建议采用单数节点，因为使用奇数节点可以更好地实现高可用性和故障恢复。
## 2. 实现步骤
下面将介绍如何实现一个Kubernetes集群，并保证节点数为单数。
步骤如下：
| 步骤 | 操作 |
| ------ | ------ |
| 1 | 准备物理或虚拟机器，保证机器数量为奇数 |
| 2 | 安装操作系统（例如Ubuntu、CentOS等） |
| 3 | 安装Docker，作为Kubernetes的容器运行时 |
| 4 | 安装集群工具kubeadm、kubelet和kubectl |
| 5 | 使用kubeadm初始化Master节点 |
| 6 | 使用kubeadm将其他节点加入Cluster |
| 7 | 部署网络插件，如Flannel或Calico |
| 8 | 部署集群存储，如NFS或Ceph |
下面是每一步所需的代码及其意义。
### 步骤1：准备物理或虚拟机器，保证机器数量为奇数
这里需要准备一些物理或虚拟机器，建议机器数量为奇数，例如3个、5个或7个节点等。
### 步骤2：安装操作系统
根据实际情况，选择适合的操作系统进行安装。这里以Ubuntu为例，使用以下命令安装：
```
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y curl apt-transport-https ca-certificates software-properties-common
```
### 步骤3：安装Docker
Kubernetes使用Docker作为容器运行时。使用以下命令安装Docker：
```
curl -fsSL https://get.docker.com | sudo sh -
```
### 步骤4：安装集群工具kubeadm、kubelet和kubectl
Kubernetes提供了一组命令行工具，用于管理和操作集群。使用以下命令安装这些工具：
```
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
# For Ubuntu 20.04
sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
```
### 步骤5：使用kubeadm初始化Master节点
使用kubeadm初始化Master节点。在Master节点上执行以下命令：
```
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
```
执行完毕后，会输出一些配置信息和加入集群的命令，请妥善保存这些信息。
### 步骤6：使用kubeadm将其他节点加入Cluster
使用kubeadm将其他节点加入到Cluster。在其他节点上执行Master节点输出的加入命令即可：
```
sudo kubeadm join
```
### 步骤7：部署网络插件
Kubernetes需要网络插件来实现容器之间的网络通信。这里以Flannel为例，执行以下命令安装：
```
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
```
### 步骤8：部署集群存储
Kubernetes支持多种存储选项，这里以NFS为例。首先安装NFS服务器，在Master节点上执行以下命令：
```
sudo apt-get install -y nfs-kernel-server
```
然后配置NFS共享，在/etc/exports文件中添加以下内容：
```
/export *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
```
重启NFS服务，执行以下命令：
```
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
```
最后，在Kubernetes中创建一个NFS的PersistentVolume和PersistentVolumeClaim来使用这个共享存储。
这样，一个Kubernetes集群就搭建完成了，并保证了节点数为单数。
总结：
本文详细介绍了K8s集群为什么建议使用单数节点，以及如何搭建一个Kubernetes集群并保证节点数为单数。通过使用奇数节点，可以更好地实现高可用性和故障恢复。希望本文对于初学者理解Kubernetes集群的搭建过程有所帮助。
