如何管理 Kubernetes 版本升级

简介

本教程将指导你了解 Kubernetes 版本控制、获取版本信息以及升级 Kubernetes 集群。学完本教程后，你将具备有效管理 Kubernetes 环境并据此规划升级的知识。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/BasicCommandsGroup(["Basic Commands"]) kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/ConfigurationandVersioningGroup(["Configuration and Versioning"]) kubernetes/BasicCommandsGroup -.-> kubernetes/get("Get") kubernetes/ConfigurationandVersioningGroup -.-> kubernetes/config("Config") kubernetes/ConfigurationandVersioningGroup -.-> kubernetes/version("Version") subgraph Lab Skills kubernetes/get -.-> lab-419316{{"如何管理 Kubernetes 版本升级"}} kubernetes/config -.-> lab-419316{{"如何管理 Kubernetes 版本升级"}} kubernetes/version -.-> lab-419316{{"如何管理 Kubernetes 版本升级"}} end

了解 Kubernetes 版本控制

Kubernetes 是一个开源的容器编排平台，已成为部署和管理容器化应用程序的事实上的标准。与任何软件系统一样，Kubernetes 也在不断发展，并发布新版本以引入新功能、提高性能和解决安全漏洞。了解 Kubernetes 版本控制对于有效管理和升级你的 Kubernetes 集群至关重要。

Kubernetes 中的语义化版本控制

Kubernetes 遵循语义化版本控制（SemVer）标准，这是软件行业广泛采用的版本控制方案。在 SemVer 中，版本号由三个部分组成：主版本号.次版本号.补丁版本号。

主版本号：表示对 Kubernetes API 进行的重大的、向后不兼容的更改。
次版本号：引入新功能、增强功能和特性，同时保持向后兼容性。
补丁版本号：修复漏洞和安全问题，不引入任何新功能。

这种版本控制方案使你能够了解 Kubernetes 版本之间的更改范围，并据此规划升级。

Kubernetes 版本组件

Kubernetes 版本由几个组件组成，包括：

Kubernetes API 服务器：暴露 Kubernetes API 的中央控制平面组件。
Kubelet：在每个节点上运行的代理，负责管理 Pod 的生命周期。
Kube-proxy：在每个节点上维护网络规则的网络代理。
Kubectl：用于与 Kubernetes 集群进行交互的命令行工具。

使所有这些组件保持同步对于你的 Kubernetes 集群的正常运行至关重要。

graph TD A[Kubernetes API 服务器] --> B[Kubelet] A --> C[Kube-proxy] A --> D[Kubectl]

Kubernetes 版本架构

Kubernetes 遵循一种版本架构，包括：

稳定版本：这些是推荐用于生产的版本，重点是稳定性和可靠性。
测试版本：这些版本包含仍在积极开发中的新功能，可能存在一些已知问题。
Alpha 版本：这些是新功能的最早版本，不建议用于生产，可能存在重大错误。

在规划 Kubernetes 升级时，了解版本架构并根据你的需求选择合适的版本至关重要。

获取 Kubernetes 版本信息

了解你的 Kubernetes 集群及其组件的版本对于维护和升级系统至关重要。Kubernetes 提供了几种获取版本信息的方法，这对于故障排除、兼容性检查和升级规划很有用。

检查 Kubernetes API 服务器版本

要获取 Kubernetes API 服务器的版本，可以使用 kubectl version 命令：

kubectl version

这将输出客户端（你本地的 kubectl 工具）和服务器（Kubernetes API 服务器）的版本信息。

检查集群信息

你还可以使用 kubectl cluster-info 命令获得 Kubernetes 集群更详细的概述，包括版本信息：

kubectl cluster-info

这将显示 Kubernetes API 服务器的 URL 和版本，以及其他重要组件（如 DNS 服务器）的地址。

检查 Kubelet 版本

Kubelet 是在 Kubernetes 集群中每个节点上运行的代理，负责管理 Pod 的生命周期。要检查 Kubelet 的版本，可以在特定节点上使用以下命令：

ssh node01 kubelet --version

将 node01 替换为你要检查的节点的主机名或 IP 地址。

确保版本兼容性

升级 Kubernetes 时，确保所有组件与目标版本兼容很重要。你可以使用 kubectl version 命令检查客户端和服务器组件之间的版本兼容性：

kubectl version --short

这将显示客户端和服务器版本，使你能够在进行升级之前验证它们是否兼容。

升级 Kubernetes 集群

升级你的 Kubernetes 集群是一项至关重要的任务，可确保你运行的是具有最新功能、错误修复和安全补丁的最新版本。然而，升级 Kubernetes 需要仔细规划和执行，以尽量减少停机时间并保持应用程序的稳定性。

版本规划

在升级 Kubernetes 集群之前，必须仔细规划升级过程。首先查看目标 Kubernetes 版本的发布说明，以了解更改内容、新功能以及任何潜在的重大更改。评估升级对你现有工作负载的影响并相应地进行规划。

预发布环境

建议设置一个镜像生产 Kubernetes 集群的预发布环境。这使你能够在非生产环境中测试升级过程，识别任何问题，并在升级生产集群之前确保顺利过渡。

升级过程

升级 Kubernetes 集群的具体步骤可能因你的部署方法（例如，kubeadm、kops、托管 Kubernetes 服务）而异。然而，一般过程通常包括以下步骤：

备份你的集群：创建 Kubernetes 资源和数据的备份，以确保在需要时可以恢复集群。
排空节点：从你计划升级的节点中优雅地驱逐所有 Pod。
升级控制平面组件：升级 Kubernetes API 服务器、控制器管理器和调度器。
升级工作节点：升级每个工作节点上的 Kubelet 和 Kube-proxy。
验证升级：确保所有组件都在运行新版本，并且你的应用程序运行正常。

graph TD A[备份集群] --> B[排空节点] B --> C[升级控制平面] C --> D[升级工作节点] D --> E[验证升级]

安全补丁

使你的 Kubernetes 集群及时更新最新的安全补丁对于维护系统的整体安全性至关重要。定期检查并为你的 Kubernetes 组件应用安全更新，以解决已知漏洞。

总结

在本教程中，你已经了解了 Kubernetes 使用的语义化版本控制（SemVer）标准、构成 Kubernetes 版本的关键组件以及版本架构。你还了解了如何获取 Kubernetes 版本信息并将其导出为 JSON 格式，这对于管理和升级你的 Kubernetes 集群至关重要。有了这些知识，你现在可以自信地应对 Kubernetes 版本控制领域的问题，并确保你的集群运行在所需的版本上。