Kubernetes 升级不弃 Docker：KubeKey 的丝滑之道

2024-04-09 15:52 由 kubesphere 发表于 #其他

作者：尹珉，KubeSphere Ambaasador&Contributor，KubeSphere 社区用户委员会杭州站站长。

引言

随着 Kubernetes 社区的不断发展，即将迎来 Kubernetes 1.30 版本的迭代。在早先的 1.24 版本中，社区作出一个重要决策：不再默认集成 Docker 作为容器运行时，即取消了对 Docker 的默认支持。这就像咱们家厨房换了个新灶头，虽然厨艺的本质没变，但用起来感觉肯定不一样。这篇文章就带你摸透这个变化，直击 Kubernetes 1.24+ 版本抛弃 Docker 后的影响，同时手把手教你如何借助 KubeKey 这个神器，让你在给 Kubernetes “装修升级”的过程中既稳又顺，还能把 Docker 那些贴心好用的功能保留下来。

Docker 移除带来的潜在风险分析

工具链与生态兼容性

对于大量使用 Jenkins 等 CI/CD 工具的企业而言，原先基于 Docker 的镜像构建、推送和拉取流程可能需要重构。Jenkinsfile 中的 Docker 构建步骤需调整为兼容 containerd 的方式进行，否则可能造成流水线中断。
监控系统和其他依赖于 Docker API 的周边工具需要进行改造或更换，以适应新的容器运行时环境，这涉及到了大量的验证工作和可能的二次开发成本。

开发环境一致性

开发者们习惯了在本地使用 Docker 进行快速迭代和测试，移除 Docker 后，需要重新适应 containerd 或寻找兼容 Docker API 的替代方案，以保持开发环境与生产环境的一致性。

现有运维脚本失效

许多自动化脚本、运维命令和 Helm Chart 等资源文件可能直接引用了 Docker 命令或依赖于 Docker 的特定行为，这些都需要逐步审查和适配。

升集群时手动保留 Docker 特性的成本分析

运维复杂度增加

需要在 Kubernetes 集群中手动集成第三方插件或其他兼容方案以模拟 Docker 的运行时环境，这要求运维团队具备更高的技术水平和对 Kubernetes 内部机制的深入了解。
需要密切关注 Kubernetes 更新与 Docker 兼容性之间的差异，每次升级 Kubernetes 都可能导致与 Docker 集成的部分出现问题，需要额外的时间和精力进行维护和调试。

集群规模操作成本剧增

假设面临如 100 个节点的集群时，每个节点上的容器运行时切换都需要单独进行，这意味着至少需要分别在 100 个节点上执行启停容器运行时的操作，耗费巨大的人力和时间成本。
对于大型集群，这种逐一操作的管理模式极其低效且容易出错，可能需要编写复杂的脚本或者使用批量管理工具，进一步增加实施难度。

测试验证与恢复预案

若操作过程中遇到问题，需要有完备的回滚策略和恢复预案，准备应对可能发生的各类异常状况，以防业务长时间受到影响。

总结： 因此，在 Kubernetes 1.24 之后，手动保留 Docker 特性并进行大规模节点运行时切换是一项极具挑战的任务，不仅会导致高昂的操作成本，还可能带来较大的业务风险。相比之下，寻求平滑过渡和兼容方案（如 KubeKey）成为更具性价比的选择。

什么是 Kubekey

KubeKey 是一个开源的轻量级工具，用于部署 Kubernetes 集群。它提供了一种灵活、快速、方便的方式来安装 Kubernetes/K3s、Kubernetes/K3s 和 KubeSphere，以及相关的云原生附加组件。它也是扩展和升级集群的有效工具。此外，KubeKey 还支持定制离线包（artifact），方便用户在离线环境下快速部署集群。

为什么选择 Kubekey？

KubeKey 由 Go 语言开发，使用便捷、轻量，支持多种主流 Linux 发行版。KubeKey 支持多种集群部署模式，例如 All-in-One、多节点、高可用以及离线集群部署。KubeKey 也支持支持快速构建离线安装包，加速离线交付场景下的集群交付效率。KubeKey 实现多节点并行安装，且利用 Kubeadm 对集群和节点进行初始化，极大地节省了集群部署时间，同时也遵循了 Kubernetes 社区主流集群部署方法。KubeKey 提供内置高可用模式，支持一键部署高可用 Kubernetes 集群。

升级实操

etcd 数据备份

ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://127.0.0.1:2379 \
  --cacert=<trusted-ca-file> --cert=<cert-file> --key=<key-file> \
  snapshot save <backup-file-location>

下载 Kubekey 工具

版本：v3.1.0-rc.2 （这个版本当前是稳定已测，即将发布 v3.1.0）。

export KKZONE=cn

支持手动下载：https://github.com/kubesphere/kubekey/releases。

curl -sfL https://get-kk.kubesphere.io | sh -

检查当前集群状态

kubectl get node -o wide

准备集群配置文件

如果创建集群时的配置文件存在，本步骤可跳过。

创建当前集群配置

./kk create config [--with-kubernetes version] [(-f | --filename) path]

填入真实集群信息

修改 configmap

修改 kubeadm-config

注意：确保配置中的 featuregate 在新版本中没有被移除。

kubectl -n kube-system edit cm kubeadm-config

修改 kubelet-config-1.23

注意：确保配置中的 featuregate 在新版本中没有被移除。

kubectl -n kube-system edit cm kubelet-config-1.23

开始升级

./kk upgrade -f sample.yaml --with-kubernetes v1.24.17 --skip-dependency-check

验证集群版本

kubectl get node -A -o wide

验证容器运行时

kubectl get nodes -o json | jq '.items[].status.nodeInfo.containerRuntimeVersion'

结尾彩蛋

正如我们在这篇文章中所揭示的，Kubernetes 1.24 版本及其后续迭代虽逐步摒弃了对 Docker 的直接依赖，但这并不意味着我们必须舍弃熟悉的 Docker 工作流。通过 KubeKey 这样的强大工具，我们可以享受到 Kubernetes 最新版本的种种改进，同时还能优雅地保留 Docker 的某些关键特性，让升级之路变得更为顺畅。勇敢拥抱变化，善用工具的力量，每一次的技术升级都将成为我们打造高效、稳定、可扩展基础设施的宝贵经验。

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