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建立: 2026年1月26日 14:01:45 更新: 2026年1月27日 13:44:39 作者: Charles

LAB 11 Standalone Kubernetes 安裝

學習目標

完成本章節後，你將能夠：

  • 使用 Shell Script 自動化安裝 Kubernetes
  • 了解 Standalone Kubernetes 的架構
  • 監控 Kubernetes 叢集狀態
  • 在 Standalone Master 節點上部署 Pod
  • 建立虛擬機快照保留狀態

前置知識

開始之前，請確保你已經：

  • 完成 Docker 相關章節
  • 了解基本的 Linux 指令操作
  • 了解容器化的基本概念

11.1 環境說明

什麼是 Standalone Kubernetes？

Standalone Kubernetes 是一個單節點的 Kubernetes 叢集，Master 節點同時也作為 Worker 節點使用。這種架構適合：

  • 學習與測試環境
  • 開發環境
  • 小型專案
graph TB
    subgraph "Standalone Kubernetes"
        M[k8s-standalone<br/>Master + Worker<br/>192.168.66.61]
        subgraph "Control Plane"
            API[API Server]
            ETCD[etcd]
            SCHED[Scheduler]
            CM[Controller Manager]
        end
        subgraph "Node Components"
            KL[Kubelet]
            KP[Kube-Proxy]
            CR[CRI-O]
        end
        subgraph "Pods"
            P1[Pod 1]
            P2[Pod 2]
        end
    end

虛擬機資訊

項目 值
主機名稱 k8s-standalone.training.lab
IP 位址 192.168.66.61
作業系統 Rocky Linux 9
Kubernetes 版本 1.32

11.2 切換到 k8s-standalone 虛擬機

確認網路設定

檢視網路介面
ifconfig ens160

預期結果：

ens160: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.66.61  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.66.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe91:c3  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:91:00:c3  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 41897  bytes 25015527 (23.8 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 672  bytes 55461 (54.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

確認主機名稱

檢視主機名稱
hostname

預期結果：

k8s-standalone.training.lab

確認 hosts 檔案

檢視 /etc/hosts
cat /etc/hosts

預期結果：

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.66.10   master.training.lab master
192.168.66.11   node1.training.lab  node1
192.168.66.12   node2.training.lab  node2
192.168.66.21   docker.training.lab docker
192.168.66.22   minikube.training.lab   minikube

192.168.66.51       docker1.training.lab        docker1
192.168.66.52       docker2.training.lab        docker2
192.168.66.61       k8s-standalone.training.lab k8s-standalone
192.168.66.71       k8s-master1.training.lab    k8s-master1
192.168.66.81       k8s-node1.training.lab      k8s-node1
192.168.66.82       k8s-node2.training.lab      k8s-node2

11.3 下載安裝 Script

使用 wget 下載

下載安裝腳本
wget http://10.0.1.249/k8s/scripts/install_k8s-latest.sh

預期結果：

--2026-01-27 11:21:14--  http://10.0.1.249/k8s/scripts/install_k8s-latest.sh
Connecting to 10.0.1.249:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 22517 (22K) [application/x-sh]
Saving to: 'install_k8s-latest.sh'

install_k8s-latest.sh       100%[========================================>]  21.99K  --.-KB/s    in 0s      

2026-01-27 11:21:14 (61.0 MB/s) - 'install_k8s-latest.sh' saved [22517/22517]

設定執行權限

設定執行權限
chmod 755 install_k8s-latest.sh

11.4 使用 Shell Script 自動化安裝 Kubernetes

查看安裝選項

執行腳本查看使用說明
./install_k8s-latest.sh

預期結果：

請輸入 完整安裝(full) 或是 standalone
./install_k8s-latest.sh -full
或 
./install_k8s-latest.sh -standalone

安裝模式說明

模式 說明
-full 完整安裝，包含 Master 與 Worker 節點設定
-standalone 單機安裝，Master 節點同時作為 Worker 節點

執行 Standalone 安裝

執行 Standalone 安裝
./install_k8s-latest.sh -standalone

安裝過程說明

腳本會自動執行以下步驟：

  1. 安裝必要套件：sshpass、bash-completion
  2. 安裝 Docker CE：包含 containerd.io、docker-ce-cli
  3. 關閉 Swap：Kubernetes 要求關閉 Swap
  4. 設定核心參數：啟用 IP 轉發、設定網路參數
  5. 安裝 Kubernetes 套件：kubelet、kubeadm、kubectl
  6. 安裝 CRI-O：Container Runtime Interface
  7. 關閉防火牆：停用 firewalld
  8. 執行 kubeadm init：初始化 Kubernetes 叢集
  9. 安裝 CNI：安裝 Antrea 網路套件
  10. 移除 Taint：允許在 Master 節點上部署 Pod

安裝過程輸出（部分）

安裝 Docker CE：

Installing:
 docker-ce                    x86_64    3:29.2.0-1.el9    docker-ce-stable     24 M
 containerd.io                x86_64    2.2.1-1.el9       docker-ce-stable     35 M
 docker-ce-cli                x86_64    1:29.2.0-1.el9    docker-ce-stable    8.4 M
 docker-buildx-plugin         x86_64    0.30.1-1.el9      docker-ce-stable     17 M
 docker-compose-plugin        x86_64    5.0.2-1.el9       docker-ce-stable    8.1 M

Complete!

安裝 Kubernetes 套件：

Installing:
 kubeadm       x86_64    1.32.11-150500.1.1    kubernetes    12 M
 kubectl       x86_64    1.32.11-150500.1.1    kubernetes    11 M
 kubelet       x86_64    1.32.11-150500.1.1    kubernetes    15 M
 cri-tools     x86_64    1.32.0-150500.1.1     kubernetes   7.1 M
 kubernetes-cni x86_64   1.6.0-150500.1.1      kubernetes   8.0 M

Complete!

安裝 CRI-O：

Installing:
 cri-o         x86_64    1.32.1-150500.1.1     cri-o         20 M

Complete!

kubeadm init 輸出

[init] Using Kubernetes version: v1.32.11
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8s-standalone.training.lab kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [172.30.0.1 192.168.66.61]
...
[kubelet-start] Starting the kubelet
[kubelet-check] The kubelet is healthy after 515.21134ms
[api-check] The API server is healthy after 3.001460102s
...
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

初始化成功

看到 Your Kubernetes control-plane has initialized successfully! 表示 Kubernetes 控制平面已成功初始化。

安裝 Antrea CNI

腳本會自動安裝 Antrea 作為 CNI（Container Network Interface）：

customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/antreaagentinfos.crd.antrea.io created
serviceaccount/antrea-agent created
serviceaccount/antrea-controller created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/antrea-agent created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/antrea-controller created
...
deployment.apps/antrea-controller created
daemonset.apps/antrea-agent created

移除 Master 節點的 Taint

預設情況下，Kubernetes 不允許在 Master 節點上部署 Pod。腳本會自動移除這個限制：

node/k8s-standalone.training.lab untainted

Taint 說明

Taint（汙點）是 Kubernetes 用來限制 Pod 調度的機制。Master 節點預設有 node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule 的 Taint，表示不接受一般 Pod 的調度。

11.5 監控 Kubernetes 狀態

檢視節點狀態

檢視節點狀態
kubectl get nodes

預期結果（初始狀態）：

NAME                          STATUS     ROLES           AGE   VERSION
k8s-standalone.training.lab   NotReady   control-plane   35s   v1.32.11

NotReady 狀態

節點剛初始化時會顯示 NotReady，等待 CNI 套件完全啟動後會變成 Ready。

等待約 30 秒後再次檢查：

再次檢視節點狀態
kubectl get nodes

預期結果：

NAME                          STATUS   ROLES           AGE   VERSION
k8s-standalone.training.lab   Ready    control-plane   2m    v1.32.11

檢視系統 Pod 狀態

檢視 kube-system namespace 的 Pod
kubectl get pods -n kube-system

預期結果：

NAME                                                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
antrea-agent-xxxxx                                    2/2     Running   0          2m
antrea-controller-xxxxx                               1/1     Running   0          2m
coredns-xxxxx                                         1/1     Running   0          2m
coredns-xxxxx                                         1/1     Running   0          2m
etcd-k8s-standalone.training.lab                      1/1     Running   0          2m
kube-apiserver-k8s-standalone.training.lab            1/1     Running   0          2m
kube-controller-manager-k8s-standalone.training.lab   1/1     Running   0          2m
kube-proxy-xxxxx                                      1/1     Running   0          2m
kube-scheduler-k8s-standalone.training.lab            1/1     Running   0          2m

持續監控節點狀態

使用 watch 持續監控
watch kubectl get nodes

watch 指令

watch 指令會每 2 秒重新執行一次指令，按 Ctrl+C 可以退出。

11.6 部署測試

建立測試 Deployment

建立 nginx Deployment
kubectl create deployment test1 --image=nginx

預期結果：

deployment.apps/test1 created

kubectl create deployment 語法

kubectl create deployment <name> --image=<image>
參數 說明
<name> Deployment 名稱
--image 使用的容器映像

檢視 Deployment 狀態

檢視 Deployment
kubectl get deployments.apps

預期結果：

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
test1   0/1     1            0           15s

Deployment 欄位說明

欄位 說明
READY 就緒的 Pod 數量 / 預期數量
UP-TO-DATE 已更新到最新版本的 Pod 數量
AVAILABLE 可用的 Pod 數量

檢視 Pod 狀態

檢視 Pod 狀態
kubectl get pods

預期結果：

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test1-7d9bdc56f4-mbtc5   0/1     Pending   0          27s

檢視 Pod 詳細資訊

檢視 Pod 詳細資訊（含節點資訊）
kubectl get pods -o wide

預期結果：

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP       NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
test1-7d9bdc56f4-mbtc5   0/1     Pending   0          33s   <none>   <none>   <none>           <none>

Pod 處於 Pending 狀態

如果 Pod 持續處於 Pending 狀態且 NODE 顯示 <none>，可能是因為：

  1. 節點尚未就緒（NotReady）
  2. 節點仍有 Taint 限制

需要等待節點變成 Ready 狀態，或確認 Taint 已移除。

等待節點就緒後確認

等待節點變成 Ready 後，Pod 會自動調度並啟動：

確認節點狀態
kubectl get nodes

當節點顯示 Ready 後：

再次檢視 Pod 狀態
kubectl get pods -o wide

預期結果（節點就緒後）：

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE                          NOMINATED NODE   READINESS GATES
test1-7d9bdc56f4-mbtc5   1/1     Running   0          2m    10.244.0.5    k8s-standalone.training.lab   <none>           <none>

部署成功

當 Pod 狀態變成 Running 且 NODE 顯示 k8s-standalone.training.lab，表示已成功在 Standalone Master 節點上部署 Pod。

清理測試 Deployment

刪除測試 Deployment
kubectl delete deployment test1

預期結果：

deployment.apps "test1" deleted

11.7 建立快照 Snapshot

建議

完成安裝後，建議在 VMware 中建立虛擬機快照，以便日後需要時可以快速還原到乾淨的 Kubernetes 環境。

建立快照步驟

  1. 在 VMware vSphere Client 或 VMware Workstation 中
  2. 選擇 k8s-standalone 虛擬機
  3. 右鍵選擇 快照 > 拍攝快照
  4. 輸入快照名稱，例如：K8s 1.32 安裝完成
  5. 點擊確定

指令參考

kubectl 基本指令

指令 說明
kubectl get nodes 檢視節點狀態
kubectl get pods 檢視 Pod 列表
kubectl get pods -n kube-system 檢視系統 Pod
kubectl describe node <name> 檢視節點詳細資訊
kubectl describe pod <name> 檢視 Pod 詳細資訊
kubectl run <name> --image=<image> 建立 Pod
kubectl delete pod <name> 刪除 Pod
kubectl exec -it <name> -- <cmd> 在 Pod 中執行指令

安裝相關元件版本

元件 版本
Kubernetes 1.32.11
Docker CE 29.2.0
containerd.io 2.2.1
CRI-O 1.32.1
Antrea CNI 最新版

常見問題

Q1：節點一直顯示 NotReady？

可能原因：

  1. CNI 套件尚未完全啟動
  2. kubelet 服務異常

解決方案： 

# 檢視 kubelet 狀態
systemctl status kubelet

# 檢視 kubelet 日誌
journalctl -u kubelet -f

# 檢視系統 Pod 狀態
kubectl get pods -n kube-system

Q2：Pod 無法在 Master 節點上執行？

可能原因：Master 節點有 Taint 限制

解決方案： 

# 檢視節點 Taint
kubectl describe node k8s-standalone.training.lab | grep Taint

# 移除 control-plane Taint
kubectl taint nodes k8s-standalone.training.lab node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule-

Q3：如何重新安裝 Kubernetes？

解決方案： 

# 重置 kubeadm
kubeadm reset -f

# 清理 iptables
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X

# 重新執行安裝腳本
./install_k8s-latest.sh -standalone

小結

本章節重點回顧：

  • ✅ 環境準備：切換到 k8s-standalone 虛擬機，確認網路設定
  • ✅ 下載安裝腳本：使用 wget 下載自動化安裝腳本
  • ✅ 自動化安裝：使用 -standalone 參數執行單機安裝
  • ✅ 監控狀態：使用 kubectl get nodes 確認節點 Ready
  • ✅ 部署測試：成功在 Standalone Master 上部署 Pod
  • ✅ 建立快照：保留乾淨的 Kubernetes 環境