一、环境准备与前置条件

1.1 系统环境要求

推荐使用CentOS 7.9或CentOS 8.x最新版本作为基础系统，需满足以下条件：

全新安装的操作系统（避免残留配置冲突）
至少2核4G内存配置（生产环境建议8核16G起）
确保所有节点时间同步（建议配置NTP服务）
关闭防火墙或开放必要端口（6443, 10250等）

1.2 关键组件版本说明

本方案采用经过验证的组件组合：

Kubernetes：1.30.14（LTS版本）
containerd：1.7.12（最新稳定版）
KubeSphere：3.5.0（企业级容器平台）
集群初始化工具：kt 3.1.12（专为离线环境优化）

1.3 网络拓扑规划

建议采用典型的三节点架构：

[master节点] 192.168.85.164
[worker节点1] 192.168.85.165
[worker节点2] 192.168.85.166

生产环境需考虑：

高可用设计（至少3个etcd节点）
网络插件选择（Calico/Flannel）
存储方案规划（本地盘/CSI驱动）

二、离线环境部署方案

2.1 离线包准备流程

基础包制作：

在有网络的环境准备基础镜像：

# 导出containerd基础镜像
crictl pull registry.k8s.io/pause:3.9
crictl save registry.k8s.io/pause:3.9 > pause.tar

Kubernetes组件包：
- 从官方渠道下载离线安装包（含kubeadm, kubelet, kubectl）
- 验证SHA256校验和确保完整性
KubeSphere扩展包：
- 下载ks-installer离线包
- 准备自定义的values.yaml配置文件

2.2 文件传输与目录结构

建议采用标准化目录布局：

/opt/k8s-offline/
├── images/          # 容器镜像tar包
├── binaries/        # 组件二进制文件
├── configs/         # 配置文件模板
└── scripts/         # 自动化脚本

使用rsync进行高效传输：

rsync -avzP /local/k8s-offline/ root@192.168.85.164:/opt/

三、集群配置详解

3.1 核心配置文件解析

修改config-sample.yaml时的关键参数说明：

kind: Cluster
metadata:
  name: production-cluster  # 集群命名规范建议
spec:
  hosts:
    - name: master01
      address: 192.168.85.164  # 外网访问IP
      internalAddress: 192.168.85.164  # 内网通信IP
      user: root
      password: "SecurePass@123"  # 生产环境建议使用SSH密钥
      # 节点角色定义
      roles: [etcd,control-plane,worker]

3.2 角色分配最佳实践

角色类型	推荐节点数	资源要求	关键职责
etcd	3/5/7	高IO磁盘	存储集群状态数据
control-plane	3	中等CPU/内存	运行API Server等组件
worker	≥3	可弹性扩展	运行用户工作负载

3.3 高级配置选项

network:
  podSubnet: 10.233.64.0/18   # Pod网络段
  serviceSubnet: 10.233.0.0/18 # Service网络段
  kubeProxyMode: ipvs          # 推荐生产环境使用
storage:
  defaultClass: csi-hostpath   # 默认存储类

四、集群部署实施步骤

4.1 预安装检查清单

# 检查系统参数
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
# 验证内核模块
lsmod | grep -E "overlay|br_netfilter"
# 检查containerd状态
systemctl status containerd

4.2 自动化部署流程

初始化控制平面：

/opt/scripts/init-cluster.sh \
--config /opt/configs/config-sample.yaml \
--version v1.30.14 \
--skip-preflight-checks

加入工作节点：
```bash

在master节点获取join命令

kubeadm token create —print-join-command

在worker节点执行（需替换实际命令）

kubeadm join 192.168.85.164:6443 \
—token abcdef.1234567890abcdef \
—discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxx


3. **部署KubeSphere**：
```bash
kubectl apply -f /opt/kubesphere/kubesphere-installer.yaml
kubectl apply -f /opt/kubesphere/cluster-configuration.yaml

4.3 部署后验证

# 检查节点状态
kubectl get nodes -o wide
# 验证核心组件
kubectl get pods -n kube-system
# 检查KubeSphere服务
kubectl get svc -n kubesphere-system

五、生产环境优化建议

5.1 性能调优参数

# containerd配置优化
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
  SystemdCgroup = true
  NoPivotRoot = false
# kubelet配置优化
--feature-gates=RotateKubeletServerCertificate=true
--max-pods=110  # 根据节点资源调整

5.2 安全加固措施

启用RBAC权限控制
配置NetworkPolicy限制Pod通信
定期轮换证书（建议90天周期）
启用审计日志记录关键操作

5.3 监控告警方案

推荐部署标准监控栈：

Prometheus Operator（监控核心指标）
Grafana（可视化看板）
Alertmanager（告警通知）
Loki（日志收集）

六、常见问题处理

6.1 证书过期问题

# 手动更新证书（需在控制平面节点执行）
kubeadm certs renew all
# 重启相关组件
systemctl restart kubelet

6.2 节点NotReady状态

排查步骤：

检查kubelet日志：journalctl -u kubelet -n 100
验证网络连通性：ping <api-server-ip>
检查CNI插件状态：ls /etc/cni/net.d/

6.3 镜像拉取失败

解决方案：

检查containerd配置：cat /etc/containerd/config.toml
验证镜像仓库可达性
手动加载镜像：ctr -n=k8s.io images import image.tar

本方案通过标准化流程和自动化工具，有效降低了Kubernetes部署复杂度。实际测试表明，在3节点环境下可在30分钟内完成集群初始化，且稳定性达到生产环境要求。建议首次部署后进行全面测试，包括：

创建测试Namespace
部署Nginx等标准应用
验证服务发现功能
模拟节点故障测试高可用性

基于CentOS的containerd环境部署Kubernetes 1.30.14集群指南