在现有 Docker Desktop 环境下安装与配置独立 Kubernetes环境

news2025/1/22 6:23:56

在现有 Docker Desktop 环境下安装与配置独立 Kubernetes 集群环境

目标

在已安装Docker Desktop自带Kubernetes的情况下，搭建一个独立 Kubernetes 集群环境。
配置独立的 kubectl 工具，使其默认管理独立的 Kubernetes 集群。
保留 Docker Desktop 的 Kubernetes 环境，确保与独立环境互不干扰。
实现多个 Kubernetes 环境之间的灵活切换。

一、前提条件

在开始之前，请确保满足以下条件：

已安装 Docker Desktop，并启用了 Docker Desktop 的 Kubernetes 功能（如果需要）。
操作系统为 macOS，并已安装 Homebrew（包管理工具）。
系统工具检查：
- 确保 curl 和 brew 可用：
```
curl --version
brew --version
```
注意 Docker Desktop 的 kubectl 工具：
默认情况下，Docker Desktop 自带的 kubectl 工具位于 /usr/local/bin，并通过软链接指向 Docker Desktop 安装目录。如果希望安装独立的 kubectl 工具并避免冲突，可以通过重命名 Docker 的 kubectl 来解决。

二、重命名 Docker 的 `kubectl`

为了让独立安装的 kubectl 成为默认管理工具，同时保留 Docker Desktop 的 Kubernetes 功能，我们需要将 Docker 自带的 kubectl 软链接重命名为 kubectl-docker。

步骤

重命名 Docker 的 kubectl：
```
sudo mv /usr/local/bin/kubectl /usr/local/bin/kubectl-docker
```
此操作不会删除 Docker Desktop 的 kubectl，而是将其重命名，以便后续使用。

验证重命名是否成功：

ls -l /usr/local/bin/kubectl-docker

输出应类似如下：

lrwxr-xr-x  1 root  wheel  55B 12  9  2021 /usr/local/bin/kubectl-docker -> /Applications/Docker.app/Contents/Resources/bin/kubectl

至此，我们已经完成了重命名 Docker 的 kubectl，避免其与独立安装的 kubectl 工具产生冲突。

三、安装独立的 kubectl 工具

kubectl 是 Kubernetes 的核心命令行工具，用于管理 Kubernetes 集群。
安装命令
在 macOS 系统上安装和设置 kubectl

四、安装 Kubernetes 集群

根据需求选择以下几种常用的 Kubernetes 本地集群工具之一：

方案 1：使用 Minikube

Minikube 是一个轻量级工具，用于在本地快速启动单节点 Kubernetes 集群，适合开发和测试用途。
Minikube使用

安装步骤

安装 Minikube：
```
brew install minikube
```
启动 Minikube 集群：
```
minikube start
```
默认情况下，Minikube 使用 Docker 作为容器运行时。如果需要其他运行时（如 containerd 或 CRI-O），可以通过以下方式启动：
```
minikube start --container-runtime=containerd
```

验证 Minikube 集群是否成功启动：

kubectl config get-contexts

输出应包含 minikube 的上下文：

CURRENT   NAME       CLUSTER    AUTHINFO    NAMESPACE
          minikube   minikube   minikube

设置 kubectl 使用 Minikube 的上下文：
```
kubectl config use-context minikube
```
验证 Kubernetes 节点状态：
```
kubectl get nodes
```
应看到 Minikube 的节点状态为 Ready。

方案 2：使用 Kind

Kind（Kubernetes IN Docker）是一种使用 Docker 容器构建 Kubernetes 集群的工具，非常适合多节点集群的模拟。
kind使用

安装步骤

安装 Kind：
```
brew install kind
```

创建 Kind 集群：

kind create cluster

如果需要多节点集群，可以使用以下配置文件创建集群：

cat <<EOF > kind-config.yaml
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
  - role: control-plane
  - role: worker
  - role: worker
EOF
kind create cluster --config kind-config.yaml

验证 Kind 集群是否成功启动：
```
kubectl cluster-info --context kind-kind
```
输出应显示集群的控制平面和服务地址。
切换到 Kind 集群的上下文：
```
kubectl config use-context kind-kind
```
验证节点状态：
```
kubectl get nodes
```

方案 3：使用 kubeadm 安装（适合更接近生产的环境）

kubeadm 是 Kubernetes 官方提供的工具，用于快速部署一个多节点的 Kubernetes 集群。
你可以选择在虚拟机或者裸金属机器上安装 Kubernetes，配置 kubeadm 初始化集群。

<--------- 待更新 --------->

五、在多个 Kubernetes 环境之间切换

Docker Desktop 和独立安装的 Kubernetes 可以共存，你可以灵活切换它们的上下文。

切换到 Docker Desktop 的上下文：

kubectl-docker config use-context docker-desktop

切换到 Minikube 的上下文：
```
kubectl config use-context minikube
```
切换到 Kind 的上下文：
```
kubectl config use-context kind-kind
```
查看当前使用的上下文：
```
kubectl config current-context
```

六、验证 Kubernetes 环境

为了确保 Kubernetes 工作正常，可以部署一个简单的示例应用。

部署示例 Deployment：

kubectl create deployment hello-world --image=nginx

查看 Pod 状态：
```
kubectl get pods
```

暴露服务端口：

kubectl expose deployment hello-world --type=NodePort --port=80

获取服务的 NodePort：
```
kubectl get svc
```
如果使用 Minikube，可以通过以下命令获取 Minikube 的 IP 地址：
```
minikube ip
```
然后访问 http://<minikube-ip>:<NodePort>，应看到 NGINX 默认页面。