Linux部署K8s和Java容器教程

本文详细介绍了如何在Linux服务器上部署Kubernetes (K8s) 集群并搭建Java容器化运行环境，是构建现代微服务架构的关键步骤。教程涵盖系统准备、容器运行时配置（Containerd），以及Kubernetes核心组件kubeadm、kubelet和kubectl的安装。重点讲解了主节点的初始化、Calico网络插件的部署，以及工作节点加入集群的流程。最后，以Spring Boot应用为例，演示了如何构建Docker镜像并推送至仓库，通过deploy.yaml文件将Java应用部署到K8s集群，实现应用的容器化运行。通过本教程，读者可以掌握在Linux环境下搭建K8s Java容器化环境的完整流程。

首先完成系统准备与容器运行时配置，再安装Kubernetes核心组件；接着初始化主节点并部署Calico网络，使工作节点成功加入集群；最后构建Java应用Docker镜像并推送至仓库，通过deploy.yaml文件将Spring Boot应用部署到K8s，实现容器化运行。

在Linux服务器上部署Kubernetes并搭建Java容器化运行环境，是现代微服务架构中的常见需求。整个过程包括系统准备、Kubernetes集群搭建、容器运行时配置以及Java应用的打包与部署。以下是清晰、可操作的步骤说明。

1. 系统准备与基础环境配置

• 操作系统：推荐使用Ubuntu 20.04/22.04 或 CentOS 7/8，保持所有节点系统一致
• 关闭Swap：Kubernetes不支持启用swap，执行 sudo swapoff -a 并注释/etc/fstab中swap行
• 启用内核模块：加载bridge-nf-call-iptables和overlay模块：

  sudo modprobe overlay
  sudo modprobe br_netfilter

• 配置网络参数：在 /etc/sysctl.d/k8s.conf 添加：

  net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
  net.ipv4.ip_forward = 1
  net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

  执行 sudo sysctl --system 生效
• 主机名与hosts：为每个节点设置唯一hostname，并在所有节点的 /etc/hosts 中配置IP与主机名映射

2. 安装容器运行时（Containerd）

• 安装必要依赖：

  sudo apt-get update && sudo apt-get install -y containerd

• 生成默认配置：

  sudo mkdir -p /etc/containerd
  sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml

• 编辑 /etc/containerd/config.toml，修改以下项：

  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
        SystemdCgroup = true

  确保使用的cgroup驱动与kubelet一致（推荐systemd）
• 重启服务：

  sudo systemctl restart containerd
  sudo systemctl enable containerd

3. 安装kubeadm、kubelet 和 kubectl

• 添加Kubernetes源：

  curl -fsSL https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes.gpg
  echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

• 安装组件：

  sudo apt-get update
  sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
  sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

• 确保kubelet服务已启动：

  sudo systemctl enable kubelet

4. 初始化主节点并部署Pod网络

• 运行kubeadm初始化（示例使用Calico网络插件）：

  sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

• 按提示配置kubectl：

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

• 安装网络插件（如Calico）：

  kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

• 查看节点状态：

  kubectl get nodes

  状态应变为Ready

5. 加入工作节点

kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token ... --discovery-token-ca-cert-hash sha256:...

在主节点执行 kubectl get nodes 可看到新节点加入。

6. 构建Java应用镜像并部署到K8s

• 编写Dockerfile：

  FROM openjdk:17-jre-slim
  COPY app.jar /app.jar
  EXPOSE 8080
  ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

• 构建镜像并推送到镜像仓库（如Docker Hub或私有Registry）：

  docker build -t yourname/springboot-app:v1 .
  docker push yourname/springboot-app:v1

• 编写Kubernetes部署文件 deploy.yaml：

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: java-app
  spec:
    replicas: 2
    selector:
      matchLabels:
        app: java-app
    template:
      metadata:
        labels:
          app: java-app
      spec:
        containers:
        - name: java-app
          image: yourname/springboot-app:v1
          ports:
          - containerPort: 8080
  ---
  apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: java-app-service
  spec:
    type: NodePort
    selector:
      app: java-app
    ports:
      - protocol: TCP
        port: 8080
        targetPort: 8080
        nodePort: 30080

• 应用部署：

  kubectl apply -f deploy.yaml

• 验证服务：

  kubectl get pods
  kubectl get svc

  访问任意节点IP:30080 即可访问Java应用

基本上就这些。完成上述步骤后，你就拥有了一个可运行Java容器化应用的Kubernetes环境。后续可进一步配置Ingress、HPA、ConfigMap等增强功能。关键在于保持环境一致性，注意cgroup驱动匹配和网络插件选择。

今天带大家了解了的相关知识，希望对你有所帮助；关于文章的技术知识我们会一点点深入介绍，欢迎大家关注golang学习网公众号，一起学习编程~