• 云原生Kubernetes：K8S集群版本升级(v1.20.15 - v1.22.14)

    目录

    一、理论

    1.K8S集群升级

    2.集群概况

    3.升级集群（v1.21.14）

    4.验证集群（v1.21.14）

    5.升级集群（v1.22.14）

    6.验证集群  (v1.22.14)

    二、实验

     1.升级集群（v1.21.14）

    2.验证集群（v1.21.14）

     3.升级集群（v1.22.14）

    4.验证集群（v1.22.14）

    一、理论

    1.K8S集群升级

    （1）概念

    搭建K8S集群的方式有很多种，比如二进制，kubeadm，RKE（Rancher）等，K8S集群升级方式也各有千秋，目前准备使用kubeadm方式搭建的k8s集群升级方法。

    需要注意的是，升级集群版本建议逐步升级，比如 v1.20.1–>v1.21.1–>v1.22.1–>v1.23.1–>v1.24.1，不能跨度过大，否则会报错。

    2.集群概况

    表1 集群概况

    节点名称IP版本目标版本
    master1192.168.204.180v1.20.15v1.22.14
    master2192.168.204.181v1.20.15v1.22.14
    node1192.168.204.182 v1.20.15v1.22.14

    3.升级集群（v1.21.14）

    升级策略为先升级到v1.21.14，再升级到v1.22.14

    v1.20.15–>v1.21.14–>v1.22.14

    （1）确定升级版本

    可以看到目前的版本是v1.20.15。

    1. kubectl get nodes   # 查看集群版本
    2.  
    3. NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
    4. master1   Ready    control-plane,master   95d   v1.20.15
    5. master2   Ready    control-plane,master   94d   v1.20.15
    6. node1     Ready    worker                 94d   v1.20.15
    7.  
    1. # 执行如下命令确定升级版本
    2. yum list --showduplicates kubeadm --disableexcludes=kubernetes

    我的目标版本是1.21.14-0。

    （2）升级Master

    ①所有 master 节点操作

    1. # 升级kubeadm
    2. yum install -y kubeadm-1.21.14-0 --disableexcludes=kubernetes   # --disableexcludes=kubernetes：禁掉除了这个kubernetes之外的别的仓库
    3. # 升级完成后验证版本
    4. kubeadm version

    ② 升级 master1 节点

    1. # 验证升级计划。检查当前集群是否可被升级
    2. kubeadm upgrade plan

    最高可以升级到 v1.21.14版本，正好与我们的目标版本一致；只要可允许升级的最高版本高于你的目标版本，就可以升级。

    1. 注意：kubeadm upgrade命令也会自动对kubeadm在节点上所管理的证书执行续约操作。如果需要略过证书续约操作，可以使用
    2. 标志--certificate-renewal=false。

    确定集群升级目标版本，并且查看升级计划符合条件后，就可以在 master1 节点上执行升级集群的命令了

    1. # 将 master1 升级到目标版本
    2. kubeadm upgrade apply v1.21.14

    ③ 升级 master2节点

    master2节点操作

    升级master2节点与 master1 节点相同，但是使用下面的命令，而不是kubeadm upgrade apply命令。

    kubeadm upgrade node

    ④升级kubectl和kubelet

    两台 master 节点操作，操作顺序：master1——>master2
    分别在两台master节点上执行如下操作，注意更改<节点名称>。

    1. # 1.将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod
    2. kubectl drain <节点名称> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data
    3. ##说明：
    4. ## --ignore-daemonsets 无视DaemonSet管理下的Pod。即--ignore-daemonsets往往需要指定的,这是
    5. #因为deamonset会忽略unschedulable标签(使用kubectl drain时会自动给节点打上不可调度标签),
    6. #由于deamonset控制器控制的pod被删除后可能马上又在此节点上启动起来,这样就会成为死循环。因此
    7. #这里忽略daemonset。
    8.  
    9. # 2.升级kubelet和kubectl组件
    10. yum install -y kubelet-1.21.14-0 kubectl-1.24.15-0 --disableexcludes=kubernetes
    11. ## 说明： --disableexcludes=kubernetes：禁掉除了这个kubernetes之外的别的仓库
    12.  
    13. # 3.重启kubelet
    14. systemctl daemon-reload
    15. systemctl restart kubelet
    16.  
    17. # 4.恢复当前节点上的Pod调度，使其上线
    18. kubectl uncordon <节点名称>

    此时查看节点版本，发现两台master节点已经升级完毕。

    1. [root@master1 ~]# kubectl get nodes
    2. NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
    3. master1   Ready    control-plane,master   95d   v1.21.14
    4. master2   Ready    control-plane,master   94d   v1.21.14
    5. node1     Ready    worker                 94d   v1.20.15

    接下来升级worker节点。

    （3） 升级 Worker

    工作节点上的升级过程应该一次执行一个节点，或者一次执行几个节点，以不影响运行工作负载所需的最小容量。
    由于我的集群中只有一个worker节点，所以这里只在一台机器上操作；如果你的集群中有多个worker节点，每个节点都需要操作。

    1. # 升级kubeadm
    2. yum install -y kubeadm-1.21.14-0 --disableexcludes=kubernetes
    3. # 查看版本
    4. kubeadm version
    5.  
    6. # 升级 node 节点
    7. kubeadm upgrade node
    8.  
    9. # 设置节点不可调度并排空节点。只有1个worker节点时忽略此步，因为可能会报错
    10. kubectl drain node1 --ignore-daemonsets
    11.  
    12. # 升级kubelet和kubectl组件
    13. yum install -y kubelet-1.21.14-0 kubectl-1.21.14-0 --disableexcludes=kubernetes
    14.  
    15. # 重启kubelet
    16. systemctl daemon-reload
    17. systemctl restart kubelet
    18.  
    19. # 恢复当前节点上的Pod调度。只有1个worker节点时忽略此步
    20. kubectl uncordon node1     # node1 为worker节点名称

    4.验证集群（v1.21.14）

    (1)验证集群状态是否正常

    1. kubectl get nodes
    2.  
    3. # 结果如下：
    4. [root@master1 ~]# kubectl get nodes

    版本均已升级到 v1.21.14。

    (2) 查看节点详细信息

    kubectl get nodes -o wide

    5.升级集群（v1.22.14）

    升级策略为v1.21.14–>v1.22.14

    （1）确定升级版本

    可以看到目前的版本是v1.21.14。

    1. kubectl get nodes   # 查看集群版本
    2.  
    3. NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
    4. master1   Ready    control-plane,master   94d   v1.21.14
    5. master2   Ready    control-plane,master   94d   v1.21.14
    6. node1     Ready    worker                 94d   v1.21.14
    7.  
    1. # 执行如下命令确定升级版本
    2. yum list --showduplicates kubeadm --disableexcludes=kubernetes

    我的目标版本是1.22.14-0。

    （2）升级Master

    ①所有 master 节点操作

    1. # 升级kubeadm
    2. yum install -y kubeadm-1.22.14-0 --disableexcludes=kubernetes   # --disableexcludes=kubernetes：禁掉除了这个kubernetes之外的别的仓库
    3. # 升级完成后验证版本
    4. kubeadm version

    ② 升级 master1 节点

    1. # 验证升级计划。检查当前集群是否可被升级
    2. kubeadm upgrade plan

    最高可以升级到 v1.20.15 版本，正好与我们的目标版本一致；只要可允许升级的最高版本高于你的目标版本，就可以升级。

    1. 注意：kubeadm upgrade命令也会自动对kubeadm在节点上所管理的证书执行续约操作。如果需要略过证书续约操作，可以使用
    2. 标志--certificate-renewal=false。

    确定集群升级目标版本，并且查看升级计划符合条件后，就可以在 master1 节点上执行升级集群的命令了

    1. # 将 master1 升级到目标版本
    2. kubeadm upgrade apply v1.22.14

    ③ 升级 master2节点

    master2节点操作

    升级master2节点与 master1 节点相同，但是使用下面的命令，而不是kubeadm upgrade apply命令。

    kubeadm upgrade node

    ④升级kubectl和kubelet

    两台 master 节点操作，操作顺序：master1——>master2
    分别在两台master节点上执行如下操作，注意更改<节点名称>。

    1. # 1.将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod
    2. kubectl drain <节点名称> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data
    3. ##说明：
    4. ## --ignore-daemonsets 无视DaemonSet管理下的Pod。即--ignore-daemonsets往往需要指定的,这是
    5. #因为deamonset会忽略unschedulable标签(使用kubectl drain时会自动给节点打上不可调度标签),
    6. #由于deamonset控制器控制的pod被删除后可能马上又在此节点上启动起来,这样就会成为死循环。因此
    7. #这里忽略daemonset。
    8.  
    9. # 2.升级kubelet和kubectl组件
    10. yum install -y kubelet-1.22.14-0 kubectl-1.22.14-0 --disableexcludes=kubernetes
    11. ## 说明： --disableexcludes=kubernetes：禁掉除了这个kubernetes之外的别的仓库
    12.  
    13. # 3.重启kubelet
    14. systemctl daemon-reload
    15. systemctl restart kubelet
    16.  
    17. # 4.恢复当前节点上的Pod调度，使其上线
    18. kubectl uncordon <节点名称>

    此时查看节点版本，发现两台master节点已经升级完毕。

    1. [root@master1 ~]# kubectl get nodes
    2. NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
    3. master1   Ready    control-plane,master   95d   v1.22.14
    4. master2   Ready    control-plane,master   94d   v1.22.14
    5. node1     Ready    worker                 94d   v1.21.14

    接下来升级worker节点。

    （3） 升级 Worker

    工作节点上的升级过程应该一次执行一个节点，或者一次执行几个节点，以不影响运行工作负载所需的最小容量。
    由于我的集群中只有一个worker节点，所以这里只在一台机器上操作；如果你的集群中有多个worker节点，每个节点都需要操作。

    1. # 升级kubeadm
    2. yum install -y kubeadm-1.22.14-0 --disableexcludes=kubernetes# 查看版本
    3. kubeadm version
    4.  
    5. # 升级 node 节点
    6. kubeadm upgrade node
    7.  
    8. # 设置节点不可调度并排空节点。只有1个worker节点时忽略此步，因为可能会报错
    9. kubectl drain node1 --ignore-daemonsets
    10.  
    11. # 升级kubelet和kubectl组件
    12. yum install -y kubelet-1.22.14-0 kubectl-1.22.14-0 --disableexcludes=kubernetes
    13.  
    14. # 重启kubelet
    15. systemctl daemon-reload
    16. systemctl restart kubelet
    17.  
    18. # 恢复当前节点上的Pod调度。只有1个worker节点时忽略此步
    19. kubectl uncordon node1     # node1 为worker节点名称

    6.验证集群  (v1.22.14)

    (1)验证集群状态是否正常

    1. kubectl get nodes
    2.  
    3. # 结果如下：
    4. [root@master1 ~]# kubectl get nodes
    5. NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
    6. master1   Ready    control-plane,master   95d   v1.22.14
    7. master2   Ready    control-plane,master   94d   v1.22.14
    8. node1     Ready    worker                 94d   v1.22.14

    版本均已升级到 v1.22.14。

    (2) 查看节点详细信息

    kubectl get nodes -o wide

    二、实验

     1.升级集群（v1.21.14）

    （1）确定升级版本

    可以看到目前的版本是v1.20.15。

    执行如下命令确定升级版本

    我的目标版本是1.21.14-0。

    （2）升级Master

    ①所有 master 节点操作

     升级kubeadm

     升级完成后验证版本

    ② 升级 master1 节点

    验证升级计划。检查当前集群是否可被升级

    最高可以升级到 v1.21.14 版本，正好与我们的目标版本一致；只要可允许升级的最高版本高于你的目标版本，就可以升级。

    1. 注意：kubeadm upgrade命令也会自动对kubeadm在节点上所管理的证书执行续约操作。如果需要略过证书续约操作，可以使用
    2. 标志--certificate-renewal=false。

    确定集群升级目标版本，并且查看升级计划符合条件后，就可以在 master1 节点上执行升级集群的命令了

    成功

    ③ 升级 master2节点

    master2节点操作

    升级master2节点与 master1 节点相同，但是使用下面的命令kubeadm upgrade node
    ，而不是kubeadm upgrade apply命令。

    升级kubeadm

    升级完成后验证版本

    升级master2节点

    成功：

    ④升级kubectl和kubelet

    两台 master 节点操作，操作顺序：master1——>master2
    分别在两台master节点上执行如下操作，注意更改<节点名称>。

    1）master1节点

    将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod

    升级kubelet和kubectl组件

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度，使其上线

    查看节点版本，发现一台master节点已经升级完毕。

    2）master2节点

    将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod

    升级kubelet和kubectl组件

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度，使其上线

    此时查看节点版本，发现两台master节点已经升级完毕。

    接下来升级worker节点。

    （3） 升级 Worker

    工作节点上的升级过程应该一次执行一个节点，或者一次执行几个节点，以不影响运行工作负载所需的最小容量。
    由于我的集群中只有一个worker节点，所以这里只在一台机器上操作；如果你的集群中有多个worker节点，每个节点都需要操作。

    升级kubeadm​​​​​​​

    查看版本

    升级 node 节点

    设置节点不可调度并排空节点。只有1个worker节点时忽略此步，因为可能会报错

    升级kubelet和kubectl组件

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度。只有1个worker节点时忽略此步

    2.验证集群（v1.21.14）

    (1)验证集群状态是否正常​​​​​​​

    版本均已升级到 v1.21.14。

    (2) 查看节点详细信息

     3.升级集群（v1.22.14）

    升级策略为v1.21.14–>v1.22.14

    （1）确定升级版本

    可以看到目前的版本是v1.21.14。​​​​​​​

    执行如下命令确定升级版本

    我的目标版本是1.22.14-0。

    （2）升级Master

    ①所有 master 节点操作

     升级kubeadm​​​​​​​

     升级完成后验证版本

    ② 升级 master1 节点

    验证升级计划。检查当前集群是否可被升级

    最高可以升级到 v1.22.14 版本，正好与我们的目标版本一致；只要可允许升级的最高版本高于你的目标版本，就可以升级。

    1. 注意：kubeadm upgrade命令也会自动对kubeadm在节点上所管理的证书执行续约操作。如果需要略过证书续约操作，可以使用
    2. 标志--certificate-renewal=false。

    确定集群升级目标版本，并且查看升级计划符合条件后，就可以在 master1 节点上执行升级集群的命令了

    成功

    ③ 升级 master2节点

    master2节点操作

    升级master2节点与 master1 节点相同，但是使用下面的命令kubeadm upgrade node
    ，而不是kubeadm upgrade apply命令。

    升级kubeadm

    升级完成后验证版本

    升级master2节点

    成功：

    ④升级kubectl和kubelet

    两台 master 节点操作，操作顺序：master1——>master2
    分别在两台master节点上执行如下操作，注意更改<节点名称>。

    1）master1节点

    将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod

    升级kubelet和kubectl组件

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度，使其上线

    查看节点版本，发现一台master节点已经升级完毕。

    2）master2节点

    将当前节点标记为不可调度，并驱逐节点上的Pod

    升级kubelet和kubectl组件​​​​​​​

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度，使其上线

    此时查看节点版本，发现两台master节点已经升级完毕。​​​​​​​

    接下来升级worker节点。

    （3） 升级 Worker

    工作节点上的升级过程应该一次执行一个节点，或者一次执行几个节点，以不影响运行工作负载所需的最小容量。
    由于我的集群中只有一个worker节点，所以这里只在一台机器上操作；如果你的集群中有多个worker节点，每个节点都需要操作。

    升级kubeadm​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

    查看版本

    升级 node 节点

    设置节点不可调度并排空节点。只有1个worker节点时忽略此步，因为可能会报错

    升级kubelet和kubectl组件

    重启kubelet

    恢复当前节点上的Pod调度。只有1个worker节点时忽略此步

    4.验证集群（v1.22.14）

    (1)验证集群状态是否正常​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

    版本均已升级到 v1.22.14。

    (2) 查看节点详细信息

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