本文按照环境规划、系统准备、容器运行时安装（Docker CRI）、Kubernetes集群部署、Rancher管理平台部署的完整流程，提供详细的部署方案。

第一章：环境规划与系统准备

1.1 集群架构设计

采用 3 Master + 2 Worker 的高可用架构，与参考博文保持一致，但运行时替换为Docker CRI，管理平台替换为Rancher。

节点类型	主机名	IP 地址	角色	特殊说明
Master	master01	192.168.1.10	control-plane, etcd	同时部署Rancher Server
Master	master02	192.168.1.20	control-plane, etcd	高可用节点
Master	master03	192.168.1.30	control-plane, etcd	高可用节点
Worker	worker01	192.168.1.41	node	应用工作节点
Worker	worker02	192.168.1.42	node	应用工作节点

网络规划：

• Pod CIDR：10.244.0.0/16
• Service CIDR：10.96.0.0/12
• 节点网络：192.168.1.0/24
• Rancher域名：rancher.k8s.local（需配置本地DNS或hosts解析）

1.2 系统初始化（所有节点执行）

# 1. 禁用Swap 
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab

# 2. 设置主机名和hosts（按节点分别执行）
# 在master01节点执行：
sudo hostnamectl set-hostname master01
# 在master02节点执行：
sudo hostnamectl set-hostname master02
# 其他节点类似

# 编辑/etc/hosts文件（所有节点相同配置）
cat <<EOF | sudo tee -a /etc/hosts
192.168.1.10 master01
192.168.1.20 master02
192.168.1.30 master03
192.168.1.41 worker01
192.168.1.42 worker02
EOF

# 3. 时间同步 
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
sudo apt update
sudo apt install -y chrony
sudo systemctl enable --now chrony

# 4. 加载内核模块
sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

# 5. 内核参数优化
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
EOF
sudo sysctl --system

# 6. 安装基础工具
sudo apt update && sudo apt install -y \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release \
    net-tools \
    jq \
    wget \
    vim

第二章：Docker CRI运行时安装与配置

2.1 Docker安装（替代Containerd）

# 1. 卸载旧版本Docker（如果存在）
sudo apt-get remove -y docker docker-engine docker.io containerd runc

# 2. 安装依赖包
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

# 3. 添加Docker官方GPG密钥
sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

# 4. 设置Docker稳定版仓库
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 5. 安装Docker引擎（指定兼容版本）
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce=5:24.0.7-1~ubuntu.22.04~jammy \
    docker-ce-cli=5:24.0.7-1~ubuntu.22.04~jammy \
    containerd.io \
    docker-buildx-plugin \
    docker-compose-plugin

# 6. 配置Docker CRI
sudo mkdir -p /etc/docker
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": "3"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ],
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://hub-mirror.c.163.com"
  ],
  "live-restore": true,
  "iptables": false,
  "bridge": "none"
}
EOF

# 7. 重启Docker服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
sudo systemctl enable docker

# 8. 验证Docker安装
sudo docker version
sudo docker run hello-world

2.2 Docker CRI验证

# 1. 检查Docker CRI socket
ls -la /var/run/docker.sock

# 2. 验证cgroup驱动
docker info | grep -i cgroup

# 3. 测试容器运行
sudo docker run -d --name nginx-test nginx:alpine
sudo docker ps
sudo docker exec nginx-test nginx -v

第三章：Kubernetes集群部署（基于Docker CRI）

3.1 安装Kubernetes组件

# 1. 添加Kubernetes APT源
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

# 2. 安装指定版本组件
sudo apt update
sudo apt install -y \
    kubelet=1.30.1-00 \
    kubeadm=1.30.1-00 \
    kubectl=1.30.1-00
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

3.2 配置kubelet使用Docker CRI

# 在所有节点配置kubelet使用Docker CRI
cat <<EOF | sudo tee /etc/default/kubelet
KUBELET_EXTRA_ARGS="--container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=unix:///var/run/dockershim.sock --cgroup-driver=systemd"
EOF

# 重启kubelet
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

3.3 高可用集群初始化

首节点初始化（在master01执行）

# 创建kubeadm配置文件
cat <<EOF > kubeadm-config-docker.yaml
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: InitConfiguration
nodeRegistration:
  criSocket: unix:///var/run/dockershim.sock
  kubeletExtraArgs:
    cgroup-driver: systemd
---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.30.1
controlPlaneEndpoint: "192.168.1.10:6443"
networking:
  podSubnet: "10.244.0.0/16"
  serviceSubnet: "10.96.0.0/12"
imageRepository: "registry.aliyuncs.com/google_containers"
apiServer:
  extraArgs:
    service-node-port-range: 30000-32767
controllerManager:
  extraArgs:
    node-cidr-mask-size: "24"
scheduler:
  extraArgs:
    bind-address: "0.0.0.0"
---
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
cgroupDriver: systemd
maxPods: 110
EOF

# 初始化集群
sudo kubeadm init --config kubeadm-config-docker.yaml --upload-certs

# 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

# 保存加入命令（重要！）
kubeadm token create --print-join-command > join-command.txt
kubeadm init phase upload-certs --upload-certs | grep certificate-key >> join-command.txt

配置kubectl自动补全

# 配置bash自动补全
echo 'source <(kubectl completion bash)' >> ~/.bashrc
echo 'alias k=kubectl' >> ~/.bashrc
echo 'complete -F __start_kubectl k' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

3.4 Calico网络插件部署

# 下载Calico manifest
curl https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.27.0/manifests/calico.yaml -O

# 修改Pod CIDR以匹配配置
sed -i 's|# - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR|- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR|g' calico.yaml
sed -i 's|#   value: "192.168.0.0/16"|  value: "10.244.0.0/16"|g' calico.yaml

# 部署Calico
kubectl apply -f calico.yaml

# 验证Calico部署
kubectl get pods -n kube-system -l k8s-app=calico-node

3.5 添加其他Master节点

# 在master02和master03上执行（使用master01生成的命令）
# 示例命令格式：
sudo kubeadm join 192.168.1.10:6443 \
  --token <your-token> \
  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<your-hash> \
  --control-plane \
  --certificate-key <your-cert-key>

3.6 Worker节点加入集群

# 在worker01和worker02上执行
sudo kubeadm join 192.168.1.10:6443 \
  --token <your-token> \
  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<your-hash>

第四章：Rancher管理平台部署

4.1 Rancher Server部署（单节点Docker方式）

# 在master01节点上部署Rancher Server 
# 1. 创建Rancher数据目录
sudo mkdir -p /opt/rancher
sudo chmod 755 /opt/rancher

# 2. 使用Docker运行Rancher（推荐使用稳定版本）
sudo docker run -d \
  --restart=unless-stopped \
  --name rancher-server \
  -p 80:80 -p 443:443 \
  --privileged \
  -v /opt/rancher:/var/lib/rancher \
  rancher/rancher:v2.8.2

# 3. 查看Rancher启动日志
sudo docker logs -f rancher-server

# 4. 等待Rancher启动（约1-2分钟），然后访问：
# https://192.168.1.10

4.2 初始Rancher配置

1. 首次访问：浏览器打开 https://192.168.1.10
2. 设置管理员密码：按照提示设置admin用户密码
3. 配置服务器URL：设置为 https://192.168.1.10
4. 跳过添加集群：选择"Skip"跳过初始集群添加

4.3 导入现有Kubernetes集群到Rancher

# 1. 在Rancher UI中创建集群
# 登录Rancher -> 集群管理 -> 创建 -> 导入现有集群

# 2. 设置集群名称（如：k8s-docker-cluster）
# 3. 点击"创建"

# 4. 获取集群注册命令
# 在Rancher生成的页面中，复制以下格式的命令：
# kubectl apply -f https://192.168.1.10/v3/import/xxxxx.yaml

# 5. 在master01节点执行注册命令
kubectl apply -f https://192.168.1.10/v3/import/xxxxx.yaml

# 6. 验证Rancher Agent状态
kubectl get pods -n cattle-system
kubectl get pods -n cattle-system -w  # 监控启动过程

4.4 Rancher多节点高可用部署（可选，生产环境推荐）

# 1. 安装Helm
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

# 2. 添加Rancher Helm仓库
helm repo add rancher-stable https://releases.rancher.com/server-charts/stable
helm repo update

# 3. 创建命名空间
kubectl create namespace cattle-system

# 4. 安装cert-manager
kubectl apply -f https://github.com/cert-manager/cert-manager/releases/download/v1.13.3/cert-manager.crds.yaml
helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io
helm repo update
helm install cert-manager jetstack/cert-manager \
  --namespace cert-manager \
  --create-namespace \
  --version v1.13.3

# 5. 安装Rancher（高可用模式）
helm install rancher rancher-stable/rancher \
  --namespace cattle-system \
  --set hostname=rancher.k8s.local \
  --set replicas=3 \
  --set bootstrapPassword=Admin@123456 \
  --set ingress.tls.source=rancher

第五章：集群验证与功能测试

5.1 集群健康检查

# 1. 检查节点状态
kubectl get nodes -o wide

# 2. 检查核心组件
kubectl get pods -n kube-system

# 3. 检查Docker CRI状态
kubectl describe node master01 | grep -A5 -B5 "Container Runtime"

# 4. 创建测试Pod验证Docker运行时
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: docker-cri-test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:alpine
    ports:
    - containerPort: 80
EOF

# 检查Pod状态
kubectl get pod docker-cri-test -o wide
kubectl describe pod docker-cri-test | grep -i runtime

5.2 Rancher功能验证

1. 登录Rancher Dashboard：https://192.168.1.10

2. 查看集群状态：确保集群状态为"Active"

3. 测试工作负载部署：

   • 在Rancher UI中创建Deployment
   • 验证Pod调度到Worker节点
   • 检查使用Docker作为运行时

4. 测试Rancher多集群管理（如有多个集群）：

   • 添加新集群测试
   • 验证统一监控和日志

5.3 网络与存储测试

# 1. 部署测试应用
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-app
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:alpine
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-app-service
spec:
  selector:
    app: test-app
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  type: ClusterIP
EOF

# 2. 验证服务发现
kubectl get svc test-app-service
kubectl run test-curl --image=curlimages/curl -it --rm -- curl test-app-service

第六章：安全加固与优化建议

6.1 Docker CRI安全配置

# 1. 配置Docker守护进程安全参数
sudo tee -a /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "userns-remap": "default",
  "no-new-privileges": true,
  "selinux-enabled": true,
  "icc": false,
  "live-restore": true,
  "userland-proxy": false
}
EOF

# 2. 重启Docker
sudo systemctl restart docker

# 3. 配置Docker镜像扫描
# 安装Trivy扫描工具
sudo apt install -y wget apt-transport-https

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## 参考来源
- [超详细教程：Ubuntu 22.04 搭建 Kubernetes 1.30.1 集群并部署 Dashboard 2.7.0 + Ingress-Nginx 1.10.1](https://blog.csdn.net/hanhanduizhang/article/details/149200427)
- [如何通过rancher部署k8s集群](https://blog.csdn.net/monarch91/article/details/122763156)
- [rancher2.6部署k8s集群示例](https://blog.csdn.net/monarch91/article/details/124596535)
- [rancher 安装 部署 k8s](https://blog.csdn.net/weixin_47752736/article/details/125018358)
- [rancher2.7.5部署kubernetesv1.26版本集群](https://blog.csdn.net/weixin_38924998/article/details/135826685)
- [Rancher部署K8S容器集群及NFS存储](https://blog.csdn.net/weixin_44029834/article/details/140545524)