写在前面
- 分享一些 K8s 集群版本升级的笔记
- 博文为根据官方文档的版本升级记录
- 理解不足小伙伴帮忙指正
傍晚时分，你坐在屋檐下，看着天慢慢地黑下去，心里寂寞而凄凉，感到自己的生命被剥夺了。当时我是个年轻人，但我害怕这样生活下去，衰老下去。在我看来，这是比死亡更可怕的事。--------王小波
升级 K8S集群
分享一些 基本 kubeadm 升级 K8s 集群版本的笔记， 下面为实际的升级记录，这里一定要注意，不能跨次要版本升级，可以跨补丁版本，即可以 1.26.x 升级到 1.26.y（其中 y > x+1） 或者 1.22.x 升级到 1.23.x ,不能 1.22.x 升级到 1.26.x。
Kubernetes 版本以 x.y.z 表示，其中 x 是主要版本， y 是次要版本，z 是补丁版本，遵循语义版本控制术语。
支持的版本偏差
kube-apiserver: 在高可用性（HA）集群中(可以单纯理解为多 master 节点的情况)， 最新版和最老版的 kube-apiserver 实例版本偏差最多为一个次要版本，即多个 master 节点 的 kube-apiservice 版本要求。
kubelet: kubelet 版本不能比 kube-apiserver 版本新，并且最多只可落后两个次要版本。如果 HA 集群中的 kube-apiserver 实例之间存在版本偏差，这会缩小允许的 kubelet 版本范围。
kube-controller-manager、kube-scheduler 和 cloud-controller-manager: kube-controller-manager、kube-scheduler 和 cloud-controller-manager 不能比与它们通信的 kube-apiserver 实例新。 它们应该与 kube-apiserver 次要版本相匹配，但可能最多旧一个次要版本。
kubectl:kubectl 在 kube-apiserver 的一个次要版本（较旧或较新）中支持。
kube-proxy: kube-proxy 和节点上的 kubelet 必须是相同的次要版本。kube-proxy 版本不能比 kube-apiserver 版本新。kube-proxy 最多只能比 kube-apiserver 落后两个次要版本。
升级工作的基本流程如下
- 升级 master 所有节点
- 升级 node 所有节点
这里升级版本为 1.21.1 升级 1.22.2 ，下面为具体的升级步骤，实际操作一般以官方文档为准，尤其涉及一些重大版本变更，比如 1.23 之后不支持 docker ，只能使用 containerd，还用 docker 的话只能添加垫片之类的东西。如果升级版本太低不被支持，只能找其他相关资料。 版本迭代很快，虽然旧版本也一直在维护。还是建议有稳定版本就升级。
确定要升级到哪个版本
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$yum list --showduplicates kubeadm --disableexcludes=kubernetes
# 在列表中查找最新的 1.22 版本
# 它看起来应该是 1.22.x-0，其中 x 是最新的补丁版本现有环境
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
vms81.liruilongs.github.io NotReady control-plane,master 11m v1.21.1
vms82.liruilongs.github.io NotReady <none> 12s v1.21.1
vms83.liruilongs.github.io NotReady <none> 11s v1.21.1
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$升级 master
控制节点上的升级过程应该每次处理一个节点。 首先选择一个要先行升级的控制面节点。该节点上必须拥有 /etc/kubernetes/admin.conf 文件。 即管理员使用的 kubeconfig 证书文件
执行 "kubeadm upgrade"
升级 kubeadm：
# 用最新的补丁版本号替换 1.22.x-0 中的 x
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$yum install -y kubeadm-1.22.2-0 -`·`-disableexcludes=kubernetes验证下载操作正常，并且 kubeadm 版本正确：
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubeadm version
kubeadm version: &version.Info{Major:"1", Minor:"22", GitVersion:"v1.22.2", GitCommit:"8b5a19147530eaac9476b0ab82980b4088bbc1b2", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-09-15T21:37:34Z", GoVersion:"go1.16.8", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}验证升级计划：
此命令检查你的集群是否可被升级，并取回你要升级的目标版本。 命令也会显示一个包含组件配置版本状态的表格。
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubeadm upgrade plan
[upgrade/config] Making sure the configuration is correct:
[upgrade/config] Reading configuration from the cluster...
[upgrade/config] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml'
[preflight] Running pre-flight checks.
[upgrade] Running cluster health checks
[upgrade] Fetching available versions to upgrade to
[upgrade/versions] Cluster version: v1.21.1
[upgrade/versions] kubeadm version: v1.22.2
[upgrade/versions] Target version: v1.22.2
[upgrade/versions] Latest version in the v1.21 series: v1.21.5
................选择要升级到的目标版本，运行合适的命令
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$sudo kubeadm upgrade apply v1.22.2
............
upgrade/successful] SUCCESS! Your cluster was upgraded to "v1.22.2". Enjoy!
[upgrade/kubelet] Now that your control plane is upgraded, please proceed with upgrading your kubelets if you haven't already done so.
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$k8s 官网提到这里需要升级 CNI 组件，这里要根据实际情况具体分析， 当前不需要。这里如果有其他的 master 节点 ，则需要运行 sudo kubeadm upgrade node
设置进入维护模式
通过将节点标记为不可调度并腾空节点为节点作升级准备：
# 将 <node-to-drain> 替换为你要腾空的控制面节点名称
#kubectl drain <node-to-drain> --ignore-daemonsets
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl drain vms81.liruilongs.github.io --ignore-daemonsets
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$升级 kubelet 和 kubectl
# 用最新的补丁版本号替换 1.22.x-00 中的 x
#yum install -y kubelet-1.22.x-0 kubectl-1.22.x-0 --disableexcludes=kubernetes
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$yum install -y kubelet-1.22.2-0 kubectl-1.22.2-0 --disableexcludes=kubernetes重启 kubelet
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$sudo systemctl daemon-reload
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$sudo systemctl restart kubelet解除节点的保护
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl uncordon vms81.liruilongs.github.io
node/vms81.liruilongs.github.io uncordonedmaster 节点版本以已经替换
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
vms81.liruilongs.github.io Ready control-plane,master 11d v1.22.2
vms82.liruilongs.github.io NotReady <none> 11d v1.21.1
vms83.liruilongs.github.io Ready <none> 11d v1.21.1
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$升级工作节点 Node
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。
升级 kubeadm
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible node -a "yum install -y kubeadm-1.22.2-0 --disableexcludes=kubernetes"
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible node -a "sudo kubeadm upgrade node" # 执行 "kubeadm upgrade" 对于工作节点，下面的命令会升级本地的 kubelet 配置：
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
vms81.liruilongs.github.io Ready control-plane,master 12d v1.22.2
vms82.liruilongs.github.io Ready <none> 12d v1.21.1
vms83.liruilongs.github.io Ready,SchedulingDisabled <none> 12d v1.22.2腾空节点,设置维护状态
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$kubectl drain vms82.liruilongs.github.io --ignore-daemonsets
node/vms82.liruilongs.github.io cordoned
WARNING: ignoring DaemonSet-managed Pods: kube-system/calico-node-ntm7v, kube-system/kube-proxy-nzm24
node/vms82.liruilongs.github.io drained升级 kubelet 和 kubectl
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.82 -a "yum install -y kubelet-1.22.2-0 kubectl-1.22.2-0 --disableexcludes=kubernetes"
重启 kubelet
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.82 -a "systemctl daemon-reload"
192.168.26.82 | CHANGED | rc=0 >>
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.82 -a "systemctl restart kubelet"
192.168.26.82 | CHANGED | rc=0 >>┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
vms81.liruilongs.github.io Ready control-plane,master 13d v1.22.2
vms82.liruilongs.github.io Ready,SchedulingDisabled <none> 13d v1.22.2
vms83.liruilongs.github.io Ready,SchedulingDisabled <none> 13d v1.22.2取消对节点的保护
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl uncordon vms82.liruilongs.github.io
node/vms82.liruilongs.github.io uncordoned
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl uncordon vms83.liruilongs.github.io
node/vms83.liruilongs.github.io uncordoned
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
vms81.liruilongs.github.io Ready control-plane,master 13d v1.22.2
vms82.liruilongs.github.io Ready <none> 13d v1.22.2
vms83.liruilongs.github.io Ready <none> 13d v1.22.2
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~]
└─$kubeadm upgrade apply 做了以下工作：
检查你的集群是否处于可升级状态:
- API 服务器是可访问的
- 所有节点处于 Ready 状态
- 控制面是健康的
- 强制执行版本偏差策略。
- 确保控制面的镜像是可用的或可拉取到服务器上。
- 如果组件配置要求版本升级，则生成替代配置与/或使用用户提供的覆盖版本配置。
- 升级控制面组件或回滚（如果其中任何一个组件无法启动）。
- 应用新的 CoreDNS 和 kube-proxy 清单，并强制创建所有必需的 RBAC 规则。
- 如果旧文件在 180 天后过期，将创建 API 服务器的新证书和密钥文件并备份旧文件。
kubeadm upgrade node 在其他控制平节点上执行以下操作：
- 从集群中获取 kubeadm ClusterConfiguration。
- （可选操作）备份 kube-apiserver 证书。
- 升级控制平面组件的静态 Pod 清单。
- 为本节点升级 kubelet 配置
kubeadm upgrade node 在工作节点上完成以下工作：
- 从集群取回 kubeadm ClusterConfiguration。
- 为本节点升级 kubelet 配置。
博文参考
https://kubernetes.io/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/kubeadm/kubeadm-upgrade/
