海外VPS搭建K8s集群：架构解析与部署指南

在海外VPS上搭建Kubernetes（K8s）集群时，理解其架构原理与工作机制是高效部署和运维的基础。无论是新手尝试还是企业级应用，清晰掌握各组件功能与协作流程，都能避免因配置不当导致的集群故障或资源浪费。

为何要先了解K8s架构？

实际部署中，许多用户因忽视K8s架构细节，常遇到“Pod无法调度”“服务访问异常”等问题。例如，不了解kube-scheduler的调度规则，可能导致高负载应用被分配到资源不足的节点；不清楚etcd的存储机制，可能因未配置备份而丢失集群状态数据。提前掌握架构，能让部署更精准，故障排查更高效。

K8s核心架构：控制平面与工作节点

K8s集群由控制平面（Control Plane）和工作节点（Worker Nodes）两大核心部分组成，二者协同实现容器化应用的自动化管理。

**控制平面：集群的“大脑”**
控制平面负责全局管理与决策，包含四个核心组件：
- kube-apiserver（API服务）：作为集群所有操作的入口，用户通过kubectl命令或UI界面发送的请求（如“kubectl create deployment”），最终都需经它处理。它同时与etcd交互，确保所有资源状态的读写一致性。
- etcd（分布式存储）：集群的“数据库”，存储包括Pod、Service、ConfigMap等所有资源的元数据与状态信息。在海外VPS上部署时，建议通过“etcdctl snapshot save”命令配置每日快照备份，防止数据丢失。
- kube-scheduler（调度器）：根据节点资源使用率（CPU、内存）、Pod资源请求（requests/limits）及自定义亲和性规则（如“podAntiAffinity”），将未调度的Pod分配到合适节点。例如，若Pod标注了“memory: 4Gi”，调度器会跳过内存不足4Gi的节点。
- kube-controller-manager（控制器管理器）：运行多个控制器（如副本控制器、节点控制器），持续监控集群状态并修正偏差。例如，当某个Pod意外终止，副本控制器会自动创建新Pod以维持期望副本数。

**工作节点：应用的“运行载体”**
工作节点是实际运行容器的服务器（即海外VPS实例），核心组件包括：
- kubelet（节点代理）：与控制平面通信的“桥梁”，负责根据kube-apiserver指令创建、启动或停止容器。它会定期上报节点状态（如“Ready”或“NotReady”），并监控容器健康（通过livenessProbe检测）。
- kube-proxy（网络代理）：为Service实现网络负载均衡。例如，当访问ClusterIP类型的Service时，kube-proxy会在节点上生成iptables规则，将请求转发到后端Pod的不同实例。

海外VPS搭建K8s集群的6步实操

基于海外VPS的特性（需注意网络延迟与资源隔离），部署流程需针对性调整：

1. **准备海外VPS实例**
选择至少2核4G配置的VPS（控制平面建议4核8G），确保系统为Ubuntu 20.04+或CentOS 7+，关闭Swap分区（K8s要求），并开放必要端口（如6443、2379-2380等）。

2. **安装容器运行时（Docker）**
执行以下命令安装Docker CE：

curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh
sudo systemctl enable --now docker

3. **初始化控制平面（Master节点）**
使用kubeadm工具快速初始化：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --apiserver-advertise-address=VPS公网IP

（注：--apiserver-advertise-address需替换为海外VPS的公网IP，确保工作节点能访问控制平面）

4. **配置kubectl工具**
复制kubeconfig文件到用户目录：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

5. **安装网络插件（Flannel）**
K8s集群需通过网络插件实现Pod跨节点通信，以Flannel为例：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

6. **加入工作节点（Worker节点）**
在工作节点上执行控制平面初始化后输出的join命令（类似“kubeadm join x.x.x.x:6443 --token abcdef.123456 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxx”），完成节点加入。

完成以上步骤后，通过“kubectl get nodes”命令可查看集群节点状态，当所有节点显示“Ready”时，即可部署应用。

实际运维中，建议定期检查etcd快照（通过“etcdctl snapshot list”），并为kube-scheduler配置自定义调度策略（如通过“--policy-config-file”加载策略文件），以适应不同业务场景的资源需求。掌握这些细节，海外VPS上的K8s集群将更稳定高效。