一、预备知识点

kubernetes版本升级迭代非常快，每三个月更新一个版本，很多新的功能在新版本中快速迭代，为了与社区版本功能保持一致，升级kubernetes集群，社区已通过kubeadm工具统一升级集群，升级步骤简单易行。升级工作的基本流程如下：

• 升级主控制平面节点
• 升级其他控制平面节点
• 升级工作节点

版本升级通常分为两类：

1.小版本升级

小版本升级如下1.14.1升级到1.14.2，小版本升级可以跨版本升级，如1.14.1升级到1.14.3。

2.跨版本升级

跨版本升级是指大版本升级，如1.14.x升级到1.15.x。

升级注意，不能跨版本升级：

• 1.19.x → 1.20.y：是可以的(其中y > x)
• 1.19.x → 1.21.y：不可以【跨段了】(其中y > x)
• 1.21.x→ 1.21.y：也可以(只要其中y > x)

所以，如果需要跨大版本升级，必须多次逐步升级。

二、升级步骤

1.确定升级到哪个版本

使用操作系统的包管理器找到最新的补丁版本：

# 在列表中查找最新的 1.29 版本
# 它看起来应该是 1.29.x-*，其中 x 是最新的补丁版本
sudo apt update
sudo apt-cache madison kubeadm

2.把升级节点设置为维护状态

将节点标记为不可调度并驱逐所有负载，准备节点的维护：

# 将  替换为你要腾空的控制面节点名称
kubectl drain  --ignore-daemonsets

是节点名称，可以通过kubectl get node查看。

执行上述的命令后输出结果如下图：

设置节点为维护状态

3.升级控制平面节点

控制面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。

(1) 升级kubeadm

# 用最新的补丁版本号替换 1.29.x-* 中的 x
sudo apt-mark unhold kubeadm && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubeadm='1.29.x-*' && \
sudo apt-mark hold kubeadm

以下从1.29.0升级到1.29.2为例，执行上述的命令输出的结果如下图：

安装新版本的kubeadm

(2) 验证下载操作正常，并且 kubeadm 版本正确：

kubeadm version

执行上述的命令输出的结果如下图：

kubeadm版本

(3) 验证升级计划：

sudo kubeadm upgrade plan

执行上述的命令输出的结果如下：

升级计划

(4) 选择要升级到的目标版本，运行合适的命令。例如：

sudo kubeadm upgrade apply v1.29.2

当执行上述命令返回如下的结果，证明升级成功：

[upgrade/successful] SUCCESS! Your cluster was upgraded to "v1.29.2". Enjoy!
[upgrade/kubelet] Now that your control plane is upgraded, please proceed with upgrading your kubelets if you haven't already done so.

升级kubelet和kubectl

在升级kubelet和kubectl时，需求将节点标记为不可调度并驱逐所有负载

# 用最新的补丁版本替换 1.29.x-* 中的 x
sudo apt-mark unhold kubelet kubectl && \
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubelet='1.29.2-*' kubectl='1.29.2-*' && \
sudo apt-mark hold kubelet kubectl

执行上述命令后输出结果如下图：

kubelet和kubectl升级成功

升级完成后，执行如下命令重启kubelet服务。

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

通过下图的结果，可以看到控制节点的版本已经从v1.29.0升级到v1.29.2。

5.解除节点保护

当前节点还是在维护状态，不要忘记通过执行kubectl uncordon controlplane解除节点的保护。到此，整个控制平面的升级已经完成了。

三、CKA真题

设置配置环境：

[candidate@node-1] $ kubectl config use-context mk8s

Task：

• 现有的 Kubernetes 集群正在运行版本 1.29.0。仅将 master 节点上的所有 Kubernetes 控制平面和节点组件升级到版本 1.29.1。
• 确保在升级之前 drain master 节点，并在升级后 uncordon master 节点。

可以使用以下命令，通过 ssh 连接到 master 节点：

ssh master01

可以使用以下命令，在该 master 节点上获取更高权限：

sudo -i

另外，在主节点上升级kubelet和kubectl。请不要升级工作节点，etcd，container管理器，CNI插件， DNS服务或任何其他插件。

官方文档-k8s升级[1]

做题解答

(1) 考试时执行，切换集群。

kubectl config use-context mk8s

(2) 查看节点信息

controlplane $ kubectl get node
NAME           STATUS   ROLES           AGE   VERSION
controlplane   Ready    control-plane   23d   v1.29.0
node01         Ready              23d   v1.29.0

(3) 将升级节点标记为不可调度并驱逐所有负载，准备升级升级：

controlplane $ kubectl cordon controlplane
node/controlplane cordoned
controlplane $ kubectl drain controlplane --ignore-daemonsets
node/controlplane already cordoned
Warning: ignoring DaemonSet-managed Pods: kube-system/canal-kn5fq, kube-system/kube-proxy-f8kcp
evicting pod local-path-storage/local-path-provisioner-5d854bc5c4-tszl5
evicting pod kube-system/calico-kube-controllers-9d57d8f49-wlth4
pod/calico-kube-controllers-9d57d8f49-wlth4 evicted
pod/local-path-provisioner-5d854bc5c4-tszl5 evicted
node/controlplane drained

(4) 升级控制平面

# 在考试环境中 ssh 到 master 节点，并切换到 root 下
# ssh master01
# sudo -i
controlplane $ apt-get update
# 找到题目要求升级到的指定版本
controlplane $ apt-cache madison kubeadm | grep 1.29.1
   kubeadm | 1.29.1-1.1 | https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/deb  Packages
controlplane $ apt-get install kubeadm=1.29.1-1.1
# 验证下载操作正常，并且 kubeadm 版本正确：
controlplane $ kubeadm version
kubeadm version: &version.Info{Major:"1", Minor:"29", GitVersion:"v1.29.1", GitCommit:"bc401b91f2782410b3fb3f9acf43a995c4de90d2", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2024-01-17T15:49:02Z", GoVersion:"go1.21.6", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
#验证升级计划
controlplane $ kubeadm upgrade plan

#排除etcd,升级其他的
controlplane $ kubeadm upgrade apply v1.29.1 --etcd-upgrade=false
#升级 kubelet 和 kubectl
controlplane $ apt-get install kubelet=1.29.1-1.1 kubectl=1.29.1-1.1
controlplane $ systemctl restart kubelet.service

# 考试环境中退出 root，退回到 student@master01
# 解除节点的保护
controlplane $  kubectl uncordon controlplane

# 检查 master1 是否为 Ready
controlplane $ kubectl get node
NAME           STATUS   ROLES           AGE   VERSION
controlplane   Ready    control-plane   23d   v1.29.1
node01         Ready              23d   v1.29.0

参考资料：

[1]官方文档-k8s升级: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/kubeadm/kubeadm-upgrade/#changing-the-package-repository