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title: "Ubuntu 22.04 上的 Kubernetes 安裝與配置教學"
description: "詳細說明在 Ubuntu 22.04 上安裝並配置 Kubernetes 的完整步驟，包含 Containerd 環境、kubeadm 初始化、Pod 網路安裝與第一個容器部署。"
canonical_url: "https://blog.markkulab.net/post/intsll-kubernetes-in-ubuntu"
author: "Mark Ku"
author_url: "https://blog.markkulab.net/author/mark-ku"
site: "Mark Ku's Blog"
date_published: "2024-11-11 01:01:35 +0800"
category: "DevOps"
tags: ["ubuntu", "docker", "kubernetes", "kubeadm", "containerd", "devops", "linux"]
language: "zh-TW"
license: "CC BY 4.0"
license_url: "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"
attribution: "轉載或引用請註明作者並附上原文連結"
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# Ubuntu 22.04 上的 Kubernetes 安裝與配置教學

## 前言
先前在[Windows Docker Desktop 啟用了 Kubernetes](https://blog.markkulab.net/jenkins-deploy-kubernetes-with-docker-for-windows/) , 但因為Windows Kubernetes 只能有單節點，且不是這麼穩定又耗效能，因此，在家搭建一套主流大家在用Linux 版的Kubernetes。

## 環境說明
* Ubuntu 22.04
* [預先安裝完 Docker ](https://blog.markkulab.net/enable-docker-2375-port-in-ubuntu22/)

## 安裝必要軟體


執行以下指令進行系統更新與安裝：
```bash
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install -y net-tools git
```

- 使用Chrony設定時間同步
Chrony 提供了更快的同步和更高的精度，且資源使用更少。  

安裝 Chrony
```bash
sudo apt update
sudo apt install chrony
```
修改 Chrony設定
```bash
sudo vim /etc/chrony/chrony.conf
```
```config
pool 0 asia.pool.ntp.org iburst
pool 1.pool.ntp.org iburst
pool 2.pool.ntp.org iburst
pool 3.pool.ntp.org iburst
pool 4.pool.ntp.org iburst
```
重新啟動及測試
```bash
sudo systemctl start chrony
sudo systemctl enable chrony
sudo chronyc -a makestep // 立刻同步時間
chronyc tracking // 檢查 Chrony 同步狀態
chronyc sources -v // 還可以查看連線的 NTP 伺服器列表及其同步狀態
timedatectl status //  確認系統時間狀態

```
- 關閉防火牆：
```bash
  # 允許 Kubernetes API server 通信
  sudo ufw allow 6443/tcp   # Kubernetes API server

  # etcd 集群通訊
  sudo ufw allow 2379/tcp   # etcd client communication
  sudo ufw allow 2380/tcp   # etcd server-to-server communication

  # kubelet API
  sudo ufw allow 10250/tcp  # Kubelet API
  sudo ufw allow 10255/tcp  # Read-only Kubelet API (可選)
  sudo ufw allow 10248

  # Controller manager 和 scheduler
  sudo ufw allow 10251/tcp  # kube-scheduler
  sudo ufw allow 10252/tcp  # kube-controller-manager

  # Kubernetes DNS (CoreDNS)
  sudo ufw allow 53/tcp     # DNS TCP
  sudo ufw allow 53/udp     # DNS UDP

  # NodePort services (範圍可自定義，預設 30000-32767)
  sudo ufw allow 30000  # NodePort services

  # 啟用防火牆
  sudo ufw enable
  sudo ufw status verbose
```

- 關閉 OS 的 Swap，避免記憶體不足時關閉容器：
```bash
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
```


## 安裝 Kubernetes 主程式
### 新增核心參數
```bash
sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf <<EOF
overlay
br_netfilter
EOF
```
```bash
sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter
```
```bash
sudo tee /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
```

載入配置變更：
```bash
sudo sysctl --system
```

## 安裝 Containerd 運行環境
Containerd 是一個輕量級的容器運行環境，管理容器的啟動、停止等基本功能。
```bash
sudo apt install -y curl gnupg2 software-properties-common apt-transport-https ca-certificates

sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmour -o /etc/apt/trusted.gpg.d/docker.gpg
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

sudo apt update
sudo apt install -y containerd.io

containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1
sudo sed -i 's/SystemdCgroup \= false/SystemdCgroup \= true/g' /etc/containerd/config.toml

sudo systemctl restart containerd
sudo systemctl enable containerd
```

## 安裝 Kubernetes 元件
```bash
sudo apt-get update
# apt-transport-https may be a dummy package; if so, you can skip that package
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl gpg

curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg

# This overwrites any existing configuration in /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

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

## 初始化 Kubernetes Master 節點

重新載入
```bash
sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl restart kubelet
sudo sysctl --system
```
重啟 Docker：
```bash
sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl restart docker
sudo systemctl enable kubelet && sudo systemctl restart kubelet
```

## 初始化 kubeadm
```bash
sudo kubeadm init
```

初始化成功後，依提提示，複製kubectl設定到使用者：
```bash
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
```
![kubeadm init result](https://blog.markkulab.net/content/markku/posts/intsll-kubernetes-in-ubuntu/images/kubeadm-init-result.png)

## 安裝 Pod 網路
```bash
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.25.0/manifests/calico.yaml
```

## 依據提示，在其他台，執行以下指令可以加入其他 子(Worker) 節點
```bash
kubeadm join 192.168.50.50:6443 --token <TOKEN> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<HASH>
```

## 檢查所有節點狀態
```bash
kubectl get nodes
```
檢查節點狀態詳細
```bash
kubectl describe node master-node
```

![kubectl get nodes](https://blog.markkulab.net/content/markku/posts/intsll-kubernetes-in-ubuntu/images/kubectl-get-node.png)

## 建立第一個 Kubernetes 容器
準備 Persistent Volume 路徑：
```bash
sudo mkdir /var/docker-pvc
sudo chmod 777 /var/docker-pvc
```
### 部署配置檔 `deployment.yaml` ( Windows 不用指定Persistent Volumes 位置，但linux 一定要 ex: hostPath: path: /var/docker-pvc)

建立 Kubernetes 部署檔
```
sudo vim deployment.yaml
```

```yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: uptime-kuma-pv
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /var/docker-pvc

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: uptime-kuma-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  volumeName: uptime-kuma-pv

---

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: uptime-kuma-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: uptime-kuma
  template:
    metadata:
      labels:
        app: uptime-kuma
    spec:
      containers:
      - name: uptime-kuma
        image: louislam/uptime-kuma:1
        ports:
        - containerPort: 3001
        volumeMounts:
        - name: uptime-kuma-volume
          mountPath: /app/data
      volumes:
      - name: uptime-kuma-volume
        persistentVolumeClaim:
          claimName: uptime-kuma-pvc

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: uptime-kuma-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: uptime-kuma
  ports:
  - port: 3001
    targetPort: 3001
    nodePort: 30000
```
佈署應用
```
kubectl apply -f ./deployment.yaml
```

## 移除控制平面污點 (單節點環境) 
```
kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-
```
這條指令主要用於解決 Kubernetes 中控制平面（Control Plane）節點的資源調度問題。預設情況下，Kubernetes 會為控制平面節點（通常是 master 節點）設置「污點」（Taint），以防止一般的工作負載（Pod）被排程到這些節點上。這是為了確保控制平面節點能夠專注於管理集群並保持穩定。
## Final Result 
此時訪問localhost:30000，就能看到這畫面
![final result](https://blog.markkulab.net/content/markku/posts/intsll-kubernetes-in-ubuntu/images/final-result.png)

## 補充 - 如果服務安裝失敗或重新安裝 Kubernetes
```bash
sudo kubeadm reset -f
sudo rm -rf ~/.kube
sudo rm -rf /etc/kubernetes /var/lib/etcd /var/lib/kubelet /var/lib/kubeadm /etc/cni /opt/cni
sudo systemctl status docker
sudo systemctl status containerd
sudo apt-get remove --purge -y kubeadm kubectl kubelet kubernetes-cni cri-tools
sudo apt-get autoremove -y
sudo dpkg --purge kubectl kubeadm kubelet
sudo apt-get autoremove --purge -y
sudo rm -rf /etc/kubernetes /var/lib/etcd /var/lib/kubelet /etc/cni /opt/cni ~/.kube
sudo rm /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
```

## 參考資料
* [Complete Guide to Kubernetes Cluster Setup on Ubuntu 22.04 LTS : A Step-by-Step Tutorial for DevOps](https://medium.com/@kvihanga/how-to-set-up-a-kubernetes-cluster-on-ubuntu-22-04-lts-433548d9a7d0)
* [教你5分鐘在Ubuntu 22.04架設Kubernetes Cluster](https://blog.kkbruce.net/2023/08/5min-ubuntu-2204-kubernetes-cluster.html)
* [How to Install Kubernetes on Ubuntu 22.04](https://phoenixnap.com/kb/install-kubernetes-on-ubuntu)
* [创建master+node节点（node NotReady解决思路）](https://blog.csdn.net/nmjhehe/article/details/99191632)

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## 關於本文與作者

本文出自 [Mark Ku's Blog](https://blog.markkulab.net/post/intsll-kubernetes-in-ubuntu)

授權條款： [CC BY 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) — 轉載或引用請註明作者並附上原文連結

### 關於作者

**[Mark Ku](https://blog.markkulab.net/author/mark-ku)** — Software Solution Provider

- 10+ 年資深軟體工程師，現為 AI 應用 Builder
- 專注大型平台架構設計，從北美電商到AI SaaS訂閱收費系統
- 結合 AI Agent 與自動化，打造高效可演進的產品技術基礎

### 作者開發的免費工具

以下工具皆可免費使用：

- [免費 PDF 簽名工具](https://blog.markkulab.net/tools/pdf-sign): 線上 PDF 簽名工具，瀏覽器內完成手繪、打字、上傳簽名，可拖曳放置、縮放、下載。所有處理都在你的裝置完成，檔案不會上傳。
- [VS Code Refactory](https://blog.markkulab.net/tools/refactory): Refactory 是一款 VS Code 重構擴充套件：34 個重構動作、37 條 code smell 檢查、Code Health 儀表板、18 種語言、534 支測試。懂你的專案慣例：介面放哪、DI 註冊寫在哪、'use client' 該不該加；還會用 git 修改頻率 × 複雜度排出「該先修哪個檔案」，並一鍵把壞味道交給你自己電腦上的 Claude Code 修。免費使用，原始碼不離開你的機器。
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