MicroK8s 多节点集群部署与测试指南

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MicroK8s 多节点集群部署与测试指南

本文记录了从创建虚拟机、安装 MicroK8s、替换镜像文件、创建 Kubernetes 集群、部署 Nginx 副本到一系列测试操作的完整步骤。

1. 创建虚拟机

使用 Multipass 创建虚拟机，用于安装 MicroK8s。

multipass launch --name microk8s-vm --cpus 2 --mem 4G --disk 20G
multipass launch --name microk8s-vm2 --cpus 2 --mem 4G --disk 20G
  • microk8s-vm 和 microk8s-vm2 是虚拟机的名称。
  • 为每台虚拟机指定了 2 个 CPU，4GB 内存，20GB 磁盘。

2. 安装 MicroK8s

进入虚拟机并安装 MicroK8s。

multipass shell microk8s-vm
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo snap install microk8s --classic --channel=1.31/stable
  • 更新系统并安装 MicroK8s。
  • 安装完成后，MicroK8s 会自动启动。

3. 替换镜像源

为了提高下载速度，可以将 MicroK8s 的镜像源替换为国内镜像源。

sudo nano /var/snap/microk8s/current/args/containerd-template.toml

在 [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors] 下添加国内镜像源，例如：

# Use config version 2 to enable new configuration fields.
version = 2
oom_score = 0

[grpc]
  uid = 0
  gid = 0
  max_recv_message_size = 16777216
  max_send_message_size = 16777216

[debug]
  address = ""
  uid = 0
  gid = 0

[metrics]
  address = "127.0.0.1:1338"
  grpc_histogram = false

[cgroup]
  path = ""


# The 'plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"' table contains all of the server options.
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]

  stream_server_address = "127.0.0.1"
  stream_server_port = "0"
  enable_selinux = false
  sandbox_image = "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7"
  stats_collect_period = 10
  enable_tls_streaming = false
  max_container_log_line_size = 16384

  # 'plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd' contains config related to containerd
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd]

    # snapshotter is the snapshotter used by containerd.
    snapshotter = "${SNAPSHOTTER}"

    # no_pivot disables pivot-root (linux only), required when running a container in a RamDisk with runc.
    # This only works for runtime type "io.containerd.runtime.v1.linux".
    no_pivot = false

    # default_runtime_name is the default runtime name to use.
    default_runtime_name = "${RUNTIME}"

    # 'plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes' is a map from CRI RuntimeHandler strings, which specify types
    # of runtime configurations, to the matching configurations.
    # In this example, 'runc' is the RuntimeHandler string to match.
    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
      # runtime_type is the runtime type to use in containerd e.g. io.containerd.runtime.v1.linux
      runtime_type = "${RUNTIME_TYPE}"

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.nvidia-container-runtime]
      # runtime_type is the runtime type to use in containerd e.g. io.containerd.runtime.v1.linux
      runtime_type = "${RUNTIME_TYPE}"

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.nvidia-container-runtime.options]
        BinaryName = "nvidia-container-runtime"

   [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.kata]
      runtime_type = "io.containerd.kata.v2"
      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.kata.options]
        BinaryName = "kata-runtime"

  # 'plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".cni' contains config related to cni
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".cni]
    # bin_dir is the directory in which the binaries for the plugin is kept.
    bin_dir = "${SNAP_DATA}/opt/cni/bin"

    # conf_dir is the directory in which the admin places a CNI conf.
    conf_dir = "${SNAP_DATA}/args/cni-network"

  # 'plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry' contains config related to the registry
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
    #config_path = "${SNAP_DATA}/args/certs.d"

  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."registry.k8s.io"]
    endpoint = ["https://xx.mirror.swr.myhuaweicloud.com"]
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."docker.io"]
    endpoint = ["https://xx.mirror.swr.myhuaweicloud.com"]


修改完成后，重启 MicroK8s 使更改生效：

sudo microk8s stop
sudo microk8s start

启动不起来的话，用一下命令查看下报错:

sudo journalctl -u snap.microk8s.daemon-containerd -e

有些镜像可以预先pull指定一下

sudo microk8s ctr image pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/cni:v3.25.1 && sudo microk8s ctr image tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/cni:v3.25.1 docker.io/calico/cni:v3.25.1
sudo microk8s ctr image pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/coredns:1.10.1 && sudo microk8s ctr image tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/coredns:1.10.1 docker.io/coredns/coredns:1.10.1
sudo microk8s ctr image pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/node:v3.25.1 && sudo microk8s ctr image tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/node:v3.25.1 docker.io/calico/node:v3.25.1
sudo microk8s ctr image pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/kube-controllers:v3.25.1 && sudo microk8s ctr image tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxx/kube-controllers:v3.25.1 docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.1

4. 创建多节点集群

在主节点（microk8s-vm）上生成加入令牌：

microk8s add-node

进入辅助节点（microk8s-vm2）并加入集群：

microk8s join <主节点IP>:25000/<token>

例如：

microk8s join 192.168.64.13:25000/33e6aed76f87f6f536dc764b94d6401f/29023eed9b34

完成后可以在主节点上查看集群状态：

microk8s kubectl get nodes

5. 部署 Nginx 副本

在主节点上创建 Nginx 部署：

microk8s kubectl create deployment nginx --image=nginx

扩展 Nginx 副本数量到 5：

microk8s kubectl scale deployment nginx --replicas=5

查看 Pod 状态：

microk8s kubectl get pods -o wide

可以看到 5 个 Nginx 副本分布在两个节点上。

6. 暴露 Nginx 服务

通过 NodePort 暴露 Nginx 服务：

microk8s kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

查看服务的 NodePort：

microk8s kubectl get svc nginx

例如：80:31499/TCP 表示可以通过集群节点的 IP 和端口 31499 访问 Nginx 服务。

7. 测试负载均衡

在宿主机上通过 NodePort 访问 Nginx 服务：

curl http://<主节点IP>:<NodePort>

例如：

curl http://192.168.64.13:31499

通过多次访问，可以观察到请求被分发到不同的 Pod，验证负载均衡效果。

8. 模拟节点故障

停止辅助节点：

multipass stop microk8s-vm2

查看 Pod 的重新调度情况：

microk8s kubectl get pods -o wide

可以看到原来在辅助节点上的 Pod 被重新调度到主节点上，验证 Kubernetes 的高可用性和故障自愈能力。

9. 清理环境

删除 Nginx 部署和服务：

microk8s kubectl delete deployment nginx
microk8s kubectl delete service nginx

总结

通过以上步骤，我们实现了在 Multipass 虚拟机中部署 MicroK8s、创建多节点 Kubernetes 集群、部署 Nginx 副本以及测试负载均衡和故障自愈的完整过程。这些操作可以帮助我们更好地理解 Kubernetes 的高可用性和集群管理功能。

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    博主太厉害了！

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    真好呢

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    哈哈哈，写的太好了https://www.cscnn.com/