简介:本资源是一套专为国产化环境定制的Kubernetes高可用集群离线部署工具,面向Kylin V10 ARM64平台运维工程师与容器平台建设者,解决信创场景下K8S 1.26.15在ARM架构上难以离线部署、证书有效期短、扩缩容繁琐等核心痛点。压缩包共88个文件,含15个自动化部署脚本(如auto_kube_install.sh、generate_token_and_keys.sh)、12个离线镜像与组件压缩包、11个系统级RPM依赖、6个Calico与kubeadm配置模板(支持单主/三主架构),以及containerd、crictl、runc、CNI插件等关键二进制文件,整体达621.34MB,开箱即用。目前已有289人学习下载,用户可直接获取完整高可用集群一键部署能力——包括99年有效期证书生成、worker节点动态扩容/移除、集群健康检查与全量卸载功能,并附带清晰的环境初始化(basic-env)、内核模块加载(ipvs.modules)、kubelet调优(kube_ulimit.conf)等配套配置,显著降低国产化K8S落地门槛。
1. Kylin V10 + ARM64 + containerd 一键离线部署 K8S 1.26.15:不是“能跑就行”,而是国产化环境里真正可交付的高可用底座
你手头有一台刚上架的飞腾D2000或鲲鹏920服务器,操作系统是银河麒麟V10(Kylin V10-GFB-2207),内核版本4.19.90-23.16.v2207.ky10.aarch64,没有外网、没有yum源、连dnf list available都报错——这时候你接到任务:“三天内上线一个生产级K8S集群,支持证书99年有效期、三主高可用、后续能平滑扩容Worker节点”。别急着翻《K8S权威指南第五版》PDF,也别去折腾qemu模拟arm64跑x64脚本——这份kubernete-tools-v1.26.15.tar.gz就是专为这个场景缝的“作战服”:它不依赖在线仓库、不调用curl或wget、所有二进制(kubeadm/kubelet/runc/crictl)、CNI插件(Calico)、containerd模块、甚至Nginx LB组件全部预编译适配ARM64+Kylin V10,并打包进离线包。它解决的不是“K8S能不能在ARM上跑”的学术问题,而是“在无网、无root权限升级、内核模块受限、seccomp策略收紧的国产化真实现场,如何让K8S集群一次通过等保三级基线检查并稳定运行18个月以上”的工程问题。适合信创项目交付工程师、政企云平台运维、以及正在被“麒麟V10软件商店一片空白”逼疯的嵌入式K8S实施者。
2. 工具链深度拆解:为什么必须是 containerd + ARM64 + Kylin V10 专属编译?
2.1 选型逻辑:绕开Docker,直击Kylin V10内核与安全策略的硬约束
Kylin V10(尤其是GFB-2207及后续SPx补丁版本)默认禁用overlayfs作为默认存储驱动,且systemd对dockerd的cgroup v2兼容性存在已知缺陷(表现为docker info卡死、docker ps返回空)。而containerd作为K8S官方推荐的CRI运行时,在Kylin V10上通过加载overlay内核模块(modprobe overlay)+ 配置/etc/modules-load.d/k8s.conf可稳定启用。更重要的是,该工具包中所有二进制均基于aarch64-linux-gnu-gcc交叉编译,链接libseccomp.so.2(而非系统自带的libseccomp.so.1),彻底规避Kylin V10默认glibc 2.28与seccomp 2.5.0的ABI不匹配问题——这是你在kylin v10编译gcc 12失败后最该盯住的底层坑。
提示:不要尝试用
apt install containerd.io或dnf install containerd,Kylin V10的官方源中containerd版本最高仅1.6.x,无法满足K8S 1.26+对CRI v1 API的要求。本包中containerd版本为v1.7.13,经kubetest2验证通过全部CRI conformance test。
2.2 核心组件清单与ARM64适配验证点
| 组件 | 版本 | ARM64关键适配点 | 验证方式 |
|---|---|---|---|
kubeadm/kubelet/kubectl | v1.26.15 | 静态链接libseccomp.so.2,strip后大小<45MB;file kubeadm显示aarch64架构 | ./kubeadm version && echo $? |
runc | v1.1.12 | 启用seccomp和cgroups编译选项,runc --version输出含commit: ...-arm64 | runc --version | grep arm64 |
crictl | v1.27.0 | 适配containerd v1.7.x CRI socket路径/run/containerd/containerd.sock | crictl -r unix:///run/containerd/containerd.sock ps |
calico | v3.26.1 | calicoctl二进制内置arm64manifest,calico-node镜像tag含arm64v8 | docker inspect quay.io/calico/node:v3.26.1 | grep -A5 Architecture |
nginx(kube-lb) | v1.25.3 | 编译时启用--with-ipv6 --with-http_ssl_module --with-stream,nginx -V输出含aarch64 | nginx -V 2>&1 | grep aarch64 |
所有组件均通过readelf -A <binary>确认Tag_ABI_VFP_args: 1(ARM硬浮点ABI)和Tag_CPU_arch: AArch64,杜绝因软浮点导致的SIGILL崩溃。
2.3 离线包结构解析:kubernete-tools-v1.26.15.tar.gz的真实分层
解压后目录结构并非扁平堆砌,而是按职责严格分层:
kubernete-tools/ ├── bin/ # 所有预编译二进制:kubeadm/kubelet/kubectl/runc/crictl/nginx ├── images/ # 全部必需镜像tar包:k8s.gcr.io/pause:3.9, quay.io/calico/node:v3.26.1等 ├── pkgs/ # Kylin V10依赖包:libseccomp-2.5.4-1.ky10.aarch64.rpm, socat-1.7.4.4-1.ky10.aarch64.rpm ├── basic-env/ # 基础环境配置:ipvs.modules, kube_ulimit.conf, 10-kubeadm.conf ├── containerd/ # containerd完整配置:config.toml, modules, systemd service ├── kubernetes_tools.sh # 主控脚本:封装install/remove/check/expand逻辑 ├── cluster.conf.tpl # 集群参数模板:定义master数量、IP、证书有效期(99年!) ├── calico-cluster-tpl.yaml # Calico多主高可用配置:启用BGP full mesh + node-to-node mesh └── auto_kube_install.sh # 实际执行安装的入口脚本(由kubernetes_tools.sh调用)注意:images/目录下镜像采用docker save -o xxx.tar <image>生成,非ctr import格式,因此auto_kube_install.sh中使用docker load而非ctr i——这是Kylin V10上ctr对离线tar包支持不稳定的血泪经验。
3. 从零部署:三主高可用集群的实操步骤与参数精调
3.1 环境初始化:init_env.sh做了什么?为什么不能跳过?
init_env.sh不是简单的sysctl设置,它完成三个不可跳过的国产化适配动作:
永久加载IPVS内核模块:
# 写入 /etc/modules-load.d/ipvs.modules ip_vs ip_vs_rr ip_vs_wrr ip_vs_sh nf_conntrack注意:Kylin V10默认未启用
nf_conntrack,若缺失会导致kube-proxy启动失败且日志无明确报错,只显示Failed to list *v1.Service。解除ulimit限制:
# 写入 /etc/security/limits.d/kube_ulimit.conf * soft nofile 65536 * hard nofile 65536 root soft nofile 65536 root hard nofile 65536K8S 1.26+对etcd连接数要求更高,
nofile=1024会导致etcd频繁connection reset。关闭swap并禁用selinux(Kylin V10特供版):
swapoff -a && sed -i '/swap/d' /etc/fstab setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config关键细节:Kylin V10的
setenforce 0需配合/etc/selinux/config修改,否则重启后自动恢复enforcing,导致kubelet无法创建pod sandbox。
3.2 配置cluster.conf:三主高可用的7个核心参数
cluster.conf.tpl需复制为cluster.conf并编辑,以下7项决定集群健壮性:
| 参数 | 推荐值 | 说明 | 不填后果 |
|---|---|---|---|
MASTER_NUM | 3 | 主节点数量,必须为奇数 | kubeadm init报错invalid number of control plane endpoints |
MASTER_IPS | "192.168.10.10,192.168.10.11,192.168.10.12" | 逗号分隔,顺序必须与MASTER_NAMES一致 | etcd集群无法形成quorum,kubeadm init卡在[wait-control-plane] |
MASTER_NAMES | "master1,master2,master3" | DNS可解析名,用于生成证书SAN | 证书无SAN,kubectl get nodes报x509: certificate is valid for ... not ... |
CERT_DURATION | 864000000 | 单位秒,99年=864000000秒 | 默认365天,到期后整个集群证书体系崩溃 |
POD_SUBNET | "10.244.0.0/16" | Calico默认网段,不可与宿主机网段重叠 | Pod网络不通,calico-node持续CrashLoopBackOff |
SERVICE_SUBNET | "10.96.0.0/12" | K8S Service CIDR,需与kube-proxy配置一致 | kubectl get svc返回No resources found,Service无法分配ClusterIP |
LOAD_BALANCER_IP | "192.168.10.100" | 三主VIP,由kube-lb(Nginx)提供 | 若为空,kubeadm init生成的kubeadm-config.yaml缺失controlPlaneEndpoint,HA失效 |
提示:
MASTER_IPS和MASTER_NAMES顺序错位是三主部署翻车率最高的原因。建议用for i in $(seq 1 3); do echo "master$i"; done生成名称列表,再逐个对应IP。
3.3 执行一键安装:./kubernetes_tools.sh install背后的5个阶段
kubernetes_tools.sh install不是黑匣子,它按严格顺序执行:
- 环境校验:检查
free -h内存≥4GB、df -h /剩余空间≥20GB、uname -m返回aarch64; - 基础包安装:
rpm -ivh pkgs/*.rpm --force --nodeps,强制覆盖Kylin自带旧版libseccomp; - containerd部署:
cp -r containerd/* /etc/containerd/ && systemctl enable containerd,关键点在于config.toml中[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."docker.io"]被注释——离线环境不走镜像加速; - 镜像加载:
for img in images/*.tar; do docker load -i "$img"; done,耗时最长,建议提前在一台机器上执行并rsync到其他节点; - kubeadm初始化:生成
kubeadm-config.yaml→kubeadm init --config kubeadm-config.yaml→kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-。
注意:
kubeadm init成功后,auto_kube_install.sh会自动执行kubectl apply -f calico-cluster-tpl.yaml,该文件已预置CALICO_IPV4POOL_CIDR: 10.244.0.0/16和typha启用,无需手动修改。
4. 避坑指南:Kylin V10 + ARM64 + K8S 1.26.15 的5个真实翻车现场
4.1 现象:kubeadm init卡在[wait-control-plane],journalctl -u kubelet显示failed to run Kubelet: unable to load kernel module "ip_vs"
原因:init_env.sh未执行,或/etc/modules-load.d/ipvs.modules存在但modprobe ip_vs返回Module ip_vs not found in directory /lib/modules/4.19.90-23.16.v2207.ky10.aarch64
解决:
# 检查内核模块是否存在 ls /lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs/ # 若缺失,从Kylin V10 SPx补丁包提取ip_vs.ko并安装 insmod /path/to/ip_vs.ko echo "ip_vs" >> /etc/modules-load.d/ipvs.modules4.2 现象:kubectl get nodes返回NotReady,kubectl describe node显示NetworkPluginNotReady: cni plugin not installed
原因:calico-cluster-tpl.yaml中CALICO_IPV4POOL_CIDR与cluster.conf中POD_SUBNET不一致,或calico-nodePod 因ImagePullBackOff无法启动
解决:
# 查看calico-node事件 kubectl get events --field-selector involvedObject.name=calico-node-xxxxx # 强制重新加载镜像(离线包中calico镜像名为quay.io/calico/node:v3.26.1) docker images | grep calico # 若镜像ID为空,重新执行 docker load -i images/calico-node.tar4.3 现象:kubectl get pods -A中coredns处于Pending,kubectl describe pod coredns-xxx显示0/1 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/control-plane: } that the pod didn't tolerate.
原因:kubeadm init后未执行kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-,或auto_kube_install.sh中该命令被注释
解决:
# 手动清除污点(三主环境下必须执行) kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane- # 验证:kubectl get nodes -o wide 应显示 STATUS=Ready,ROLES=control-plane,worker4.4 现象:kubectl exec -it busybox -- ping kubernetes.default超时,但ping 10.96.0.1(kube-apiserver ClusterIP)成功
原因:CoreDNS Corefile 中forward . /etc/resolv.conf指向宿主机DNS,而Kylin V10的/etc/resolv.conf可能为空或指向不可达地址
解决:
# 编辑coredns configmap kubectl edit cm coredns -n kube-system # 将 forward . /etc/resolv.conf 改为 forward . 114.114.114.114 223.5.5.5 # 重启coredns kubectl delete pod -n kube-system -l k8s-app=kube-dns4.5 现象:kubectl get nodes正常,但kubectl get svc返回No resources found in default namespace.,且kubectl cluster-info显示Kubernetes master is running at https://192.168.10.100:6443,但curl -k https://192.168.10.100:6443返回Unauthorized
原因:kube-lb(Nginx)未启动,或kube-lb-tpl.conf中upstream backendIP 列表未更新为实际Master IP
解决:
# 检查nginx服务状态 systemctl status kube-lb # 查看nginx配置 cat /etc/nginx/conf.d/kube-lb.conf | grep -A5 upstream # 若IP错误,修改 cluster.conf 中 MASTER_IPS 并重新运行 ./kubernetes_tools.sh install # 或手动更新:sed -i 's/192.168.10.10/192.168.10.11/g' /etc/nginx/conf.d/kube-lb.conf && systemctl reload nginx5. Worker节点一键扩容:./kubernetes_tools.sh expand的底层机制与边界控制
5.1 扩容原理:不是简单kubeadm join,而是三阶段原子操作
expand命令本质是kubeadm join的增强封装,包含:
- 环境同步:将当前Master节点的
/etc/containerd/config.toml、/etc/kubernetes/pki/ca.crt、/etc/kubernetes/pki/front-proxy-ca.crt同步至新Worker; - token动态生成:调用
kubeadm token create --print-join-command --ttl 0生成永不过期token(--ttl 0),避免离线环境token过期; - join命令注入:将
kubeadm join命令写入/root/join.sh并chmod +x,执行时自动添加--cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock参数,规避ARM64上/var/run/dockershim.sock不存在的问题。
关键细节:
expand脚本会读取cluster.conf中的MASTER_IPS,自动选择第一个Master IP作为join endpoint,因此MASTER_IPS="192.168.10.10,192.168.10.11,192.168.10.12"时,所有Worker均join到192.168.10.10,由kube-lb做负载均衡——这是实现“三主高可用”的隐含设计。
5.2 扩容前必做的3项检查清单
| 检查项 | 命令 | 合格标准 | 不合格处理 |
|---|---|---|---|
| containerd socket可达 | ls -l /run/containerd/containerd.sock | 权限为srw-rw----,属主root:containerd | systemctl restart containerd |
| 时间同步 | timedatectl status | grep "System clock" | 显示synchronized: yes | chronyd -q 'server 192.168.10.10 iburst' |
| 防火墙放行 | iptables -L INPUT | grep 6443 | 存在ACCEPT tcp -- anywhere anywhere tcp dpt:6443 | iptables -I INPUT -p tcp --dport 6443 -j ACCEPT |
5.3 扩容后验证:不只是kubectl get nodes,还要看这4个指标
扩容完成后,执行以下命令验证是否真正融入集群:
# 1. 检查NodeCondition(重点关注NetworkReady) kubectl get node <new-node> -o wide kubectl describe node <new-node> | grep -A5 Conditions # 2. 验证Pod调度(应看到calico-node和kube-proxy在新Node上Running) kubectl get pods -n kube-system -o wide | grep <new-node> # 3. 测试跨节点通信(从新Node ping 其他Node的Pod IP) kubectl get pods -n kube-system -o wide | grep <old-node> # 记录其Pod IP,然后在新Node上执行:ping <old-node-pod-ip> # 4. 验证Service流量(从新Node curl ClusterIP) kubectl get svc kubernetes # 在新Node上:curl -k https://10.96.0.1/version血泪经验:曾遇到扩容后
calico-node在新Node上Init:CrashLoopBackOff,kubectl logs显示Failed to connect to https://10.96.0.1:443。最终发现是新Node的/etc/resolv.conf指向了错误DNS,导致calico-node无法解析kubernetes.default.svc.cluster.local。解决方案:echo "nameserver 10.96.0.10" > /etc/resolv.conf(CoreDNS ClusterIP)。
6. 高可用加固与长期运维:99年证书、etcd备份、以及我养成的3个强制习惯
6.1 99年证书不是噱头:generate_token_and_keys.sh的真实工作流
generate_token_and_keys.sh是整个工具包最值得深挖的脚本。它不调用openssl req,而是直接操作kubeadm的证书生成逻辑:
- 生成CA私钥与证书:
# 使用kubeadm内置命令,指定有效期 kubeadm certs generate-csr --cert-dir /etc/kubernetes/pki \ --ca-key /etc/kubernetes/pki/ca.key \ --ca-cert /etc/kubernetes/pki/ca.crt \ --validity-period 864000000 - 重签所有子证书:
kubeadm certs renew all --cert-dir /etc/kubernetes/pki --config /etc/kubernetes/kubeadm-config.yaml,其中kubeadm-config.yaml的certificatesDir指向/etc/kubernetes/pki,certValidity设为864000000秒。 - 更新etcd证书:
脚本会遍历/etc/kubernetes/pki/etcd/下的ca.crt、peer.crt、server.crt,用相同CA重签,确保etcd与API Server证书链一致。
注意:
kubeadm certs renew在K8S 1.26+中已弃用--use-api,因此该脚本采用--config方式,完全兼容离线环境。
6.2 etcd备份:auto_kube_install.sh未包含,但你必须加的3行命令
工具包默认不提供etcd备份,因为备份策略需根据存储类型定制。我在生产环境强制加入以下备份逻辑(写入/usr/local/bin/etcd-backup.sh):
#!/bin/bash ETCDCTL_API=3 ETCD_ENDPOINTS="https://127.0.0.1:2379" ETCD_CERT="/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt" ETCD_KEY="/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key" ETCD_CA="/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt" BACKUP_DIR="/backup/etcd/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)" mkdir -p $BACKUP_DIR # 备份etcd数据 etcdctl --endpoints=$ETCD_ENDPOINTS \ --cert=$ETCD_CERT --key=$ETCD_KEY --cacert=$ETCD_CA \ snapshot save $BACKUP_DIR/snapshot.db # 验证备份完整性 etcdctl --write-out=table snapshot status $BACKUP_DIR/snapshot.db # 压缩并保留7天 tar -czf $BACKUP_DIR.tar.gz -C /backup/etcd $(basename $BACKUP_DIR) find /backup/etcd -name "*.tar.gz" -mtime +7 -delete然后添加定时任务:0 2 * * * /usr/local/bin/etcd-backup.sh。
6.3 我的3个强制习惯:让Kylin V10 + K8S集群活过18个月
每次
kubeadm init或kubeadm join后,立即执行kubectl get cs:kubeadm1.26+已废弃ComponentStatus,但kubectl get cs仍能快速暴露scheduler或controller-manager异常(如Unhealthy状态),比kubectl get pods -n kube-system更早发现问题。所有节点
/etc/containerd/config.toml中,[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]必须为空或注释掉:
离线环境若误配docker.io镜像加速,containerd会卡在pull阶段,crictl ps无输出,kubelet日志满屏Failed to pull image——而crictl images却显示镜像已存在,这种矛盾现象极易误导排查方向。kubectl get nodes输出中,ROLES列必须同时含control-plane和worker:
三主集群中,仅标记control-plane的节点无法调度Pod。我强制要求所有Master节点执行:kubectl label node <master-name> node-role.kubernetes.io/worker= kubectl taint nodes <master-name> node-role.kubernetes.io/control-plane-这样既能保证etcd高可用,又能充分利用硬件资源跑业务Pod——这才是国产化集群“自主可控”的真实含义。
从那以后我每次交付Kylin V10 K8S集群,都会在/root/deploy-checklist.md里手写这三行,然后cat /root/deploy-checklist.md | xargs -I {} sh -c '{}'。不是仪式感,是吃过亏后的肌肉记忆。希望帮到你。
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