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Linux部署K8s与Java容器化教程

2026-03-30 11:38:13 0浏览收藏

本文详细介绍了在Linux服务器上从零搭建Kubernetes集群并部署Java（Spring Boot）应用的完整容器化流程，涵盖系统环境准备、Containerd运行时配置、kubeadm集群初始化与Calico网络部署、工作节点加入，以及Java应用Docker镜像构建、推送和通过YAML文件在K8s中实现高可用部署等核心环节，为开发者提供了一套清晰、可靠、可复现的微服务生产环境落地指南。

如何在Linux服务器部署Kubernetes与Java环境容器化环境搭建步骤

在Linux服务器上部署Kubernetes并搭建Java容器化运行环境，是现代微服务架构中的常见需求。整个过程包括系统准备、Kubernetes集群搭建、容器运行时配置以及Java应用的打包与部署。以下是清晰、可操作的步骤说明。

1. 系统准备与基础环境配置

确保所有节点满足基本要求，并统一系统环境：

操作系统：推荐使用Ubuntu 20.04/22.04 或 CentOS 7/8，保持所有节点系统一致
关闭Swap：Kubernetes不支持启用swap，执行 sudo swapoff -a 并注释/etc/fstab中swap行
启用内核模块：加载bridge-nf-call-iptables和overlay模块：
```
sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter
```

配置网络参数：在 /etc/sysctl.d/k8s.conf 添加：

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

执行 sudo sysctl --system 生效

主机名与hosts：为每个节点设置唯一hostname，并在所有节点的 /etc/hosts 中配置IP与主机名映射

2. 安装容器运行时（Containerd）

Kubernetes从v1.24起不再默认支持Docker-shim，推荐直接使用containerd作为运行时：

安装必要依赖：

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y containerd

生成默认配置：

sudo mkdir -p /etc/containerd
sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml

编辑 /etc/containerd/config.toml，修改以下项：
```
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
      SystemdCgroup = true
```
确保使用的cgroup驱动与kubelet一致（推荐systemd）

重启服务：

sudo systemctl restart containerd
sudo systemctl enable containerd

3. 安装kubeadm、kubelet 和 kubectl

这些是Kubernetes的核心组件工具：

添加Kubernetes源：

curl -fsSL https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes.gpg
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

安装组件：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

确保kubelet服务已启动：
```
sudo systemctl enable kubelet
```

4. 初始化主节点并部署Pod网络

在主控节点执行初始化：

运行kubeadm初始化（示例使用Calico网络插件）：
```
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16
```

按提示配置kubectl：

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

安装网络插件（如Calico）：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

查看节点状态：
```
kubectl get nodes
```
状态应变为Ready

5. 加入工作节点

在其他服务器上安装相同组件后，使用kubeadm init输出的join命令加入集群：

kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token ... --discovery-token-ca-cert-hash sha256:...

在主节点执行 kubectl get nodes 可看到新节点加入。

6. 构建Java应用镜像并部署到K8s

以Spring Boot应用为例：

编写Dockerfile：

FROM openjdk:17-jre-slim
COPY app.jar /app.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

构建镜像并推送到镜像仓库（如Docker Hub或私有Registry）：

docker build -t yourname/springboot-app:v1 .
docker push yourname/springboot-app:v1

编写Kubernetes部署文件 deploy.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: java-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: java-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: java-app
    spec:
      containers:
      - name: java-app
        image: yourname/springboot-app:v1
        ports:
        - containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: java-app-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: java-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 8080
      targetPort: 8080
      nodePort: 30080