解决离线部署困局：flannel全环境部署镜像与依赖包准备指南

解决离线部署困局：flannel全环境部署镜像与依赖包准备指南

【免费下载链接】flannel 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fla/flannel

引言：离线环境下的容器网络挑战

在企业级Kubernetes部署中，网络插件的选择与配置直接影响集群稳定性与性能。作为CNCF（Cloud Native Computing Foundation，云原生计算基金会）认证的网络解决方案，flannel以其轻量设计和广泛兼容性成为众多企业的首选。然而，在无互联网连接的隔离环境中，部署flannel面临两大核心痛点：

• 官方镜像仓库（如Docker镜像仓库、quay.io）无法直接访问
• 依赖包版本不匹配导致的"Dependency Hell"

本文将提供全流程离线部署方案，通过镜像本地化、依赖包管理、环境校验三大环节，确保flannel在隔离网络中稳定运行。完成阅读后，您将掌握：
✅ 多架构镜像的批量拉取与私有仓库迁移
✅ 跨平台依赖包的精准匹配与离线安装
✅ 自动化校验工具的开发与使用
✅ 常见离线部署故障的诊断与修复

一、镜像准备：跨架构全版本采集方案

flannel部署涉及两类核心镜像：CNI（Container Network Interface，容器网络接口）插件镜像与flannel主镜像。根据架构差异需准备不同版本，企业环境中常见架构包括amd64、arm64、ppc64le等。

1.1 镜像版本矩阵

通过分析项目values.yaml配置文件与部署清单，整理出当前稳定版本的镜像信息：

镜像类型	仓库地址	稳定版本	架构支持
flannel主镜像	Docker镜像仓库/flannel/flannel	v0.25.4	amd64/arm64/ppc64le/s390x
CNI插件镜像	Docker镜像仓库/flannel/flannel-cni-plugin	v1.5.1-flannel1	amd64/arm64/ppc64le/s390x
历史兼容镜像	quay.io/coreos/flannel	v0.11.0	amd64/arm/arm64/ppc64le/s390x

⚠️ 注意：quay.io镜像适用于旧版本Kubernetes集群（v1.16以下），新项目建议使用Docker镜像仓库的v0.25+版本

1.2 多架构镜像拉取脚本

以下Bash脚本可批量拉取指定架构的镜像并保存为tar包，支持并发下载以提高效率：

#!/bin/bash
# 镜像列表配置
IMAGES=(
  "Docker镜像仓库/flannel/flannel:v0.25.4"
  "Docker镜像仓库/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1"
)
# 目标架构列表
ARCHITECTURES=("amd64" "arm64" "ppc64le" "s390x")
# 输出目录
OUTPUT_DIR="./flannel-images"

mkdir -p $OUTPUT_DIR

# 并发拉取镜像
for img in "${IMAGES[@]}"; do
  for arch in "${ARCHITECTURES[@]}"; do
    # 处理镜像名，添加架构标签
    tagged_img="${img}-${arch}"
    # 拉取镜像
    docker pull --platform "linux/${arch}" "${img}"
    # 重命名镜像
    docker tag "${img}" "${tagged_img}"
    # 保存为tar包
    docker save "${tagged_img}" -o "${OUTPUT_DIR}/$(echo ${tagged_img} | tr '/' '-' | tr ':' '-').tar" &
  done
done

# 等待所有后台任务完成
wait
echo "所有镜像已保存至${OUTPUT_DIR}"

1.3 私有仓库迁移指南

在离线环境中，需搭建私有镜像仓库（如Harbor、Docker Registry）存储上述镜像。迁移命令示例：

# 1. 启动本地临时Registry（测试环境）
docker run -d -p 5000:5000 --name=local-registry registry:2

# 2. 加载tar包并推送到私有仓库
for tar_file in $(ls ${OUTPUT_DIR}/*.tar); do
  # 加载镜像
  docker load -i $tar_file
  # 获取镜像名
  img_name=$(docker images --format "{{.Repository}}:{{.Tag}}" | grep $(basename $tar_file | sed 's/^docker-io-//;s/-amd64//'))
  # 标记私有仓库地址
  docker tag $img_name localhost:5000/$img_name
  # 推送镜像
  docker push localhost:5000/$img_name
done

📌 生产环境建议使用Harbor并配置HTTPS，确保镜像传输安全。迁移完成后需记录所有镜像的私有仓库路径，用于后续配置文件修改。

二、依赖包管理：系统与运行时依赖

flannel运行依赖特定系统工具与内核模块，不同Linux发行版的依赖包名称存在差异。以下为常见系统的依赖清单与离线安装方法。

2.1 核心依赖包清单

依赖类型	CentOS/RHEL	Debian/Ubuntu	功能说明
系统工具	iproute-tc, iptables	iproute2, iptables	网络接口与流量控制
CNI基础	containernetworking-plugins	containernetworking-plugins	CNI插件基础框架
内核模块	vxlan, ip_tables, nf_nat	vxlan, ip_tables, nf_nat	网络虚拟化与NAT支持
运行时依赖	glibc, libc6	libc6, libseccomp2	基础C库与安全计算

2.2 离线依赖包采集工具

使用yumdownloader（RHEL系）或apt-get download（Debian系）采集依赖包及其依赖项：

# CentOS/RHEL系统
mkdir -p flannel-deps/rpm
yumdownloader --resolve --destdir=flannel-deps/rpm iproute-tc iptables glibc

# Debian/Ubuntu系统
mkdir -p flannel-deps/deb
apt-get download $(apt-cache depends --recurse --no-recommends --no-suggests \
  --no-conflicts --no-breaks --no-replaces --no-enhances \
  --no-pre-depends iproute2 iptables libc6 | grep "^\w" | sort -u)
mv *.deb flannel-deps/deb/

2.3 依赖安装顺序控制

依赖包需按特定顺序安装以解决依赖关系，可通过以下脚本生成安装顺序文件：

#!/usr/bin/env python3
import os
import re
from collections import defaultdict

def parse_deb_deps(deb_dir):
    """解析Debian包依赖关系"""
    deps = defaultdict(list)
    packages = []
    for deb_file in os.listdir(deb_dir):
        if deb_file.endswith('.deb'):
            # 提取包名（简化版）
            pkg_name = re.match(r'^([^_]+)', deb_file).group(1)
            packages.append(pkg_name)
            # 使用dpkg-deb解析依赖（实际环境需安装dpkg-dev）
            # 此处为简化示例，实际实现需调用dpkg-deb -I
            deps[pkg_name] = []  # 实际项目需解析Depends字段
    return deps, packages

def topological_sort(deps, packages):
    """拓扑排序生成安装顺序"""
    visited = set()
    order = []
    
    def dfs(pkg):
        if pkg in visited:
            return
        visited.add(pkg)
        for dep in deps[pkg]:
            dfs(dep)
        order.append(pkg)
    
    for pkg in packages:
        dfs(pkg)
    return reversed(order)

# 生成安装顺序文件
deps, packages = parse_deb_deps('flannel-deps/deb')
install_order = topological_sort(deps, packages)
with open('install-order.txt', 'w') as f:
    for pkg in install_order:
        f.write(f"{pkg}\n")

三、配置文件离线适配

flannel部署涉及多个配置文件，需根据离线环境特性修改镜像仓库地址、禁用互联网检查等。

3.1 Kubernetes YAML配置修改

以kube-flannel.yml为例，需修改所有image字段指向私有仓库：

# 修改前
image: Docker镜像仓库/flannel/flannel:v0.25.4

# 修改后
image: registry.internal.com/flannel/flannel:v0.25.4

批量替换命令：

# 使用sed替换所有镜像地址
sed -i 's|Docker镜像仓库/flannel|registry.internal.com/flannel|g' kube-flannel.yml

3.2 Helm Chart离线配置

若使用Helm部署，需修改values.yaml中的镜像仓库设置：

flannel:
  image:
    repository: registry.internal.com/flannel/flannel
    tag: v0.25.4
  image_cni:
    repository: registry.internal.com/flannel/flannel-cni-plugin
    tag: v1.5.1-flannel1

然后执行离线安装：

# 打包Chart
helm package chart/kube-flannel --destination flannel-chart/

# 离线安装
helm install flannel ./flannel-chart/kube-flannel-*.tgz \
  --set imagePullSecrets[0].name=registry-cred \
  --namespace kube-system

四、部署验证与故障诊断

4.1 自动化校验脚本

创建flannel-offline-verify.sh脚本检查部署前置条件：

#!/bin/bash
set -e

# 检查内核模块
REQUIRED_MODULES=("vxlan" "ip_tables" "nf_nat")
for module in "${REQUIRED_MODULES[@]}"; do
  if ! lsmod | grep -q $module; then
    echo "错误：缺少内核模块$module"
    exit 1
  fi
done

# 检查私有仓库连接
REGISTRY="registry.internal.com"
if ! curl -sSfI "http://${REGISTRY}/v2/" > /dev/null; then
  echo "错误：无法连接私有仓库${REGISTRY}"
  exit 1
fi

# 检查CNI目录
if [ ! -d "/opt/cni/bin" ]; then
  echo "错误：CNI目录不存在，请先安装containernetworking-plugins"
  exit 1
fi

echo "所有离线部署前置条件检查通过"

4.2 常见故障解决方案

故障现象	可能原因	解决方案
flannel pods处于ImagePullBackOff	镜像仓库地址错误或凭证无效	1. 检查image字段是否正确 2. 验证imagePullSecrets配置 3. 执行kubectl describe pod <pod-name> -n kube-system查看详细错误
节点间Pod无法通信	内核模块未加载或防火墙规则阻止	1. 检查vxlan模块：lsmod | grep vxlan 2. 临时关闭防火墙测试：systemctl stop firewalld 3. 检查路由表：ip route show
CNI插件初始化失败	CNI二进制文件缺失	1. 检查/opt/cni/bin/flannel是否存在 2. 手动复制CNI插件：cp flannel-cni-plugin /opt/cni/bin/

4.3 离线环境日志收集

在无法访问互联网的环境中，使用以下命令收集诊断信息：

# 收集flannel相关日志
kubectl logs -n kube-system -l app=flannel > flannel-logs.txt

# 收集网络配置信息
ip addr > network-info.txt
ip route >> network-info.txt
iptables-save >> network-info.txt

# 打包诊断信息
tar czf flannel-diagnostic-$(date +%F).tar.gz flannel-logs.txt network-info.txt

五、总结与最佳实践

5.1 离线部署流程总结

5.2 企业级最佳实践

1. 镜像版本管理

   • 建立内部镜像版本跟踪表，同步官方更新
   • 定期（建议每月）更新基础镜像，修复安全漏洞

2. 依赖包缓存策略

   • 使用reposync创建本地YUM/APT仓库
   • 对关键依赖包进行版本锁定，避免意外升级

3. 部署自动化

   • 将镜像拉取、配置修改、部署验证整合到CI/CD流水线
   • 使用Ansible批量处理多节点部署

4. 灾备方案

   • 定期备份私有仓库数据
   • 维护离线部署应急U盘，包含所有必要文件

通过本文方案，企业可在完全隔离的环境中实现flannel的标准化部署，同时确保系统安全性与可维护性。随着容器化进程深入，建议构建完整的离线容器生态系统，包括基础镜像、中间件、监控工具等全栈支持。

【免费下载链接】flannel 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fla/flannel