Kubernetes 集群中 Linux 工作节点的升级指南

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前言

在 Kubernetes 集群的生命周期管理中，节点升级是一个关键操作。本文将详细介绍如何安全地升级使用 kubeadm 创建的 Linux 工作节点，确保升级过程平稳且不影响集群稳定性。

升级前的准备工作

在开始升级工作节点前，请确保：

1. 已经完成控制平面节点的升级（这是必须的先决条件）
2. 确认当前 Kubernetes 版本与目标版本兼容
3. 备份重要数据和配置文件
4. 了解整个升级流程和可能的风险

升级步骤详解

1. 配置正确的软件包仓库

如果你使用社区维护的 Kubernetes 软件包仓库（pkgs.k8s.io），需要确保已启用目标 Kubernetes 版本的软件包仓库。这是获取正确版本软件包的关键步骤。

2. 升级 kubeadm 工具

首先需要升级节点上的 kubeadm 工具，这是后续操作的基础：

Ubuntu/Debian/HypriotOS 系统

# 替换 x 为目标版本的最新补丁号
sudo apt-mark unhold kubeadm && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubeadm='<目标版本>.x-*' && \
sudo apt-mark hold kubeadm

CentOS/RHEL/Fedora 系统

# 替换 x 为目标版本的最新补丁号
sudo yum install -y kubeadm-'<目标版本>.x-*' --disableexcludes=kubernetes

3. 执行节点升级配置

升级 kubeadm 后，运行以下命令更新节点的 kubelet 配置：

sudo kubeadm upgrade node

4. 安全腾空节点

为确保升级过程不影响运行中的工作负载，需要先将节点设置为不可调度状态并驱逐现有 Pod：

kubectl drain <节点名称> --ignore-daemonsets

注意：

• 此命令应在控制平面节点上执行
• --ignore-daemonsets 参数确保 DaemonSet 管理的 Pod 不会被驱逐

5. 升级 kubelet 和 kubectl

Ubuntu/Debian/HypriotOS 系统

sudo apt-mark unhold kubelet kubectl && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubelet='<目标版本>.x-*' kubectl='<目标版本>.x-*' && \
sudo apt-mark hold kubelet kubectl

CentOS/RHEL/Fedora 系统

sudo yum install -y kubelet-'<目标版本>.x-*' kubectl-'<目标版本>.x-*' --disableexcludes=kubernetes

升级完成后，重启 kubelet 服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

6. 恢复节点服务

升级完成后，将节点重新加入集群调度系统：

kubectl uncordon <节点名称>

升级后的验证

节点升级完成后，建议进行以下检查：

1. 节点状态是否正常（kubectl get nodes）
2. 节点上的 Pod 是否全部恢复运行
3. 系统日志是否有异常报错

注意事项

1. 升级过程中确保一次只操作一个工作节点，以维持集群服务可用性
2. 生产环境建议先在测试环境验证升级流程
3. 升级前确保有完整的备份和回滚方案
4. 关注 Kubernetes 官方发布说明，了解目标版本的已知问题和变更

总结

通过本文介绍的步骤，你可以安全有序地升级 Kubernetes 集群中的 Linux 工作节点。记住始终遵循先控制平面后工作节点的升级顺序，并在每个步骤后进行验证，确保集群的健康状态。

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