搭建本地 Kubernetes 集群

在开发机器上搭建轻量级的本地 Kubernetes 集群是学习、测试和应用开发的理想选择。本地集群提供了一个功能齐全、隔离的 Kubernetes 环境，你可以通过简单的命令创建和销毁它，且不产生任何费用。虽然生产环境中的 Kubernetes 集群运行在云提供商或本地服务器上，但与真实的集群进行交互是理解 Kubernetes 行为和功能的有效方式。

选择本地集群工具

有几种出色的开源工具可用于在本地运行 Kubernetes。在本课程中，我们将侧重于两个最受欢迎的选项：Minikube 和 Kind。两者都能在你的机器上提供完整的 Kubernetes 集群，但实现方式不同。

Minikube 在本地机器的虚拟机 (VM) 或容器内运行单节点 Kubernetes 集群。它是本地 Kubernetes 开发中最成熟的项目之一，提供了一个稳定且功能丰富的环境，能够很好地模拟大型设置。
Kind (Kubernetes IN Docker) 使用 Docker 容器作为“节点”来运行多节点 Kubernetes 集群。它以启动速度快而著称，特别适用于测试集群配置或在 CI/CD 流水线中运行集成测试。

两者之间的选择通常取决于个人偏好和使用场景。由于使用虚拟机，Minikube 提供的环境隔离性稍好，而 Kind 的创建和销毁速度通常更快。对于本课程而言，使用哪种工具都非常合适。

本地 Kubernetes 集群可以使用不同的底层技术进行配置。Minikube 通常使用专用的虚拟机或容器，而 Kind 则在宿主机上将集群节点配置为 Docker 容器。

前提条件

在开始之前，请确保你的机器上已安装以下软件：

容器运行时： 需要 Docker Desktop、Colima 或 Podman 等工具。Minikube 和 Kind 都依赖容器运行时才能工作。
kubectl： Kubernetes 命令行工具。如果你尚未安装，请参考 Kubernetes 官方文档中针对你操作系统的说明进行安装。

选项 1：使用 Minikube 进行搭建

Minikube 是一个简单易用的入门工具。

安装 Minikube： 按照 Minikube 官网上的安装指南在系统中安装命令行界面 (CLI)。
启动集群： 打开终端并运行 minikube start 命令。
```
minikube start
```
此命令会执行以下操作：下载必要的 Kubernetes 组件镜像，创建用于托管集群的容器或虚拟机，并在其中配置完整的单节点 Kubernetes 控制平面和工作节点。首次运行时，此过程可能需要几分钟。

注意： Minikube 会尝试自动检测最适合你系统的驱动程序（如 Docker、Hyper-V、KVM）。你也可以使用 --driver 参数 (parameter)明确指定，例如：minikube start --driver=docker。
检查状态： 命令完成后，你可以验证集群是否正在运行。
```
minikube status
```
你应该会看到表示主机 (host)、kubelet 和 API 服务器 (apiserver) 都在运行的输出。
```
minikube
type: Control Plane
host: Running
kubelet: Running
apiserver: Running
kubeconfig: Configured
```
Minikube 会自动配置 kubectl 与这个新的本地集群通信，因此不需要额外的配置。

选项 2：使用 Kind 进行搭建

Kind 是另一个出色的替代方案，如果你已经安装了 Docker Desktop，则更为方便。

安装 Kind： 按照 Kind 官网上的安装说明针对你的操作系统进行安装。
创建集群： 安装 Kind 后，只需一个命令即可创建集群。
```
kind create cluster
```
此命令会拉取一个预构建的节点镜像，其中包含了所有必要的 Kubernetes 组件。然后它会启动充当集群节点的 Docker 容器。默认情况下，它会创建一个运行控制平面组件的单节点集群。
列出集群： 你可以通过列出所有可用的 Kind 集群来验证集群是否创建成功。
```
kind get clusters
```
输出将显示默认的集群名称 kind。
```
kind
```
与 Minikube 一样，Kind 会自动更新你的 kubeconfig 文件，以便 kubectl 准备好与新集群进行交互。

验证集群连接

无论选择哪种工具，最后一步都是使用 kubectl 来确认你可以与集群的 API 服务器通信。这是确保一切配置正确的基本检查。

运行 kubectl cluster-info 获取控制平面及其服务的地址。

kubectl cluster-info

输出将显示 Kubernetes 控制平面主节点和 CoreDNS（用于集群内 DNS 服务的组件）的 URL。

Kubernetes control plane is running at https://127.0.0.1:54163
CoreDNS is running at https://127.0.0.1:54163/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

接下来，检查集群中的节点。由于你创建的是单节点集群，你应该会看到列出了一个节点。

kubectl get nodes

输出将显示一个处于 Ready 状态的节点，该节点同时承担控制平面的角色。

NAME                 STATUS   ROLES           AGE   VERSION
kind-control-plane   Ready    control-plane   5m12s v1.29.1

如果你看到类似的输出，说明你的本地 Kubernetes 集群已运行并可以使用。你现在拥有了一个可以部署应用和研究 Kubernetes API 的完整环境，这正是你在接下来的实践环节中要做的。

清理工作

完成开发任务后，你可以停止或删除本地集群以释放系统资源。

对于 Minikube：
- 停止集群但不删除它：minikube stop
- 彻底删除集群及其数据：minikube delete
对于 Kind：
- 删除默认集群：kind delete cluster

这部分内容有帮助吗？

参考文献

Minikube Documentation, The Kubernetes Authors, 2025 - Minikube 的官方文档，涵盖了安装、使用以及运行本地 Kubernetes 集群的各种驱动程序。
Kind (Kubernetes IN Docker) Documentation, The Kubernetes Authors, 2025 - Kind 的官方文档，提供了在 Docker 容器中安装和管理本地多节点 Kubernetes 集群的说明。
Install and Set Up kubectl, The Kubernetes Authors, 2023 - Kubernetes 官方关于安装和配置 kubectl 的指南，kubectl 是用于控制 Kubernetes 集群的命令行界面。
Kubernetes Up & Running: Dive into the Future of Infrastructure, Kelsey Hightower, Brendan Burns, and Joe Beda, 2019 (O'Reilly Media) - 一本广受认可的书籍，提供了对 Kubernetes 及其核心组件和操作实践的坚实介绍，有助于理解本地集群的背景。