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    K8s 升级与版本管理

    Kubernetes 每季度发布一个新版本，一年有三个次版本。你的集群该怎么升级？

    Kubernetes 升级需要精心规划，确保业务不中断。

    版本概述

    Kubernetes 版本规则

    # 版本格式: major.minor.patch
v1.25.3

# Kubernetes 支持窗口
# 当前版本 N, N-1, N-2, N-3
    版本支持状态
    1.28当前稳定
    1.27维护中
    1.26维护中
    1.25仅安全更新

    升级策略

    flowchart TB
    subgraph Plan["升级规划"]
        A["评估兼容性"]
        B["测试环境验证"]
        C["生产环境升级"]
    end

    A --> B --> C

    subgraph Upgrade["升级步骤"]
        D["升级控制平面"]
        E["升级节点"]
        F["升级应用"]
    end

    C --> D --> E --> F

    升级前准备

    1. 兼容性检查

    # 检查当前版本
kubectl version --short
kubectl version

# 检查 API 版本废弃
kubectl deprecated --api-removed-release=1.26

    2. 备份

    # 备份 etcd
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save backup.db \
  --endpoints=https://127.0.0.1:2379 \
  --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \
  --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt \
  --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key

# 备份 Kubernetes 配置
kubectl get all -A -o yaml > resources-backup.yaml

    3. 检查资源

    # 检查命名空间
kubectl get namespaces

# 检查节点
kubectl get nodes -o wide

# 检查持久卷
kubectl get pv
kubectl get pvc -A

    kubeadm 升级

    升级控制平面

    # 步骤 1: 升级 kubeadm
apt-get update && apt-get install -y kubeadm=1.28.x-*

# 步骤 2: 验证升级计划
kubeadm upgrade plan v1.28.x

# 步骤 3: 升级控制平面
sudo kubeadm upgrade apply v1.28.x

# 步骤 4: 升级 kubelet
apt-get install -y kubelet=1.28.x-* kubectl=1.28.x-*
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

    升级工作节点

    # 在控制平面节点执行：标记节点不可调度
kubectl drain <node-name> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data

# 在工作节点执行：升级 kubelet
apt-get update && apt-get install -y kubeadm=1.28.x-* kubelet=1.28.x-*
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

# 在控制平面节点执行：恢复节点调度
kubectl uncordon <node-name>

    滚动升级

    节点升级策略

    flowchart LR
    subgraph Upgrade["升级流程"]
        D1["drain node-1"] --> U1["upgrade kubelet"]
        U1 --> W1["wait pods ready"]
        W1 --> U1b["uncordon node-1"]
        U1b --> D2["drain node-2"]
        D2 --> U2["upgrade kubelet"]
        U2 --> W2["wait pods ready"]
        W2 --> U2b["uncordon node-2"]
    end

    注意事项

    1. 保持高可用：确保至少有一个节点可用
    2. 资源预留：预留足够资源给新 Pod
    3. 滚动升级：一次升级一个节点

    kubeadm 配置文件升级

    升级配置版本

    kubeadm-config.yaml
    apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.28.0
networking:
  podSubnet: 10.244.0.0/16
---
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration

    常见问题

    升级失败回滚

    # etcd 快照恢复
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot restore backup.db \
  --data-dir=/var/lib/etcd

    API 版本废弃

    # 检查废弃的 API
kubectl api-resources | grep -i deprecated

# 升级应用配置
# 例如: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 -> rbac.authorization.k8s.io/v1

    证书过期

    # 检查证书过期时间
kubeadm certs check-expiration

# 更新证书
kubeadm certs renew all

    版本兼容性矩阵

    组件支持范围
    kube-apiserverN, N-1, N-2, N-3
    kubeletN-1, N-2, N-3
    kube-controller-managerN-1, N-2
    kube-schedulerN-1, N-2
    kubectlN, N-1

    最佳实践

    1. 小版本渐进升级

    # 1.26 -> 1.27 -> 1.28
# 不要跨版本升级

    2. 测试环境验证

    # 生产升级前，在测试环境验证
kind create cluster --name test --image kindest/node:v1.28.0

    3. 监控升级过程

    # 监控组件状态
watch kubectl get nodes
watch kubectl get pods -n kube-system

    4. 文档记录

    # Kubernetes 升级记录

## 升级版本
- 从: v1.26.x
- 到: v1.28.x

## 升级时间
- 开始: 2024-01-15 10:00
- 完成: 2024-01-15 12:30

## 步骤
1. 备份 etcd
2. 升级控制平面
3. 升级工作节点

## 问题与解决
- 问题: xxx
- 解决: xxx

## 验证结果
- API Server: OK
- Nodes: OK
- Pods: OK

    自动升级

    Kubernetes 自动升级（EKS/GKE）

    # EKS
aws eks update-cluster-version \
  --name my-cluster \
  --kubernetes-version 1.28

# GKE
gcloud container clusters upgrade my-cluster \
  --master \
  --cluster-version 1.28

    Cluster API

    upgrade-plan.yaml
    apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1beta1
kind: Cluster
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  version: v1.28.0

    延伸思考

    Kubernetes 升级是运维的重要工作：

    1. 规划先行：充分准备，避免意外
    2. 小步快跑：逐版本升级，降低风险
    3. 自动化：使用工具减少人工错误
    4. 验证：每个步骤后验证

    升级不是终点，而是持续改进的一部分。

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