Cách cài đặt Kubernetes trên Ubuntu: Hướng dẫn chi tiết từ A đến Z

Cài đặt Kubernetes trên Ubuntu là bước quan trọng để triển khai hệ thống container tự động, linh hoạt và dễ mở rộng. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách thiết lập Kubernetes từ đầu trên Ubuntu, bao gồm cả việc chuẩn bị môi trường, cài Docker, cấu hình mạng và kết nối các node. Với 8 bước chi tiết, bạn sẽ nắm được quy trình tạo cluster Kubernetes hoạt động ổn định. Bài viết còn cung cấp giải pháp hạ tầng tối ưu để bạn triển khai nhanh chóng, hiệu quả.

Điểm chính cần nắm

• Yêu cầu cần chuẩn bị trước khi cài Kubernetes: Liệt kê các yêu cầu về hệ thống và phần mềm cần thiết trước khi triển khai Kubernetes.
• 8 bước cài đặt Kubernetes trên Ubuntu: Hướng dẫn chi tiết từng bước để cài đặt và cấu hình Kubernetes trên Ubuntu.
• Vietnix – Giải pháp VPS hiệu suất cao, tối ưu cho mọi nhu cầu: Giới thiệu giải pháp hạ tầng VPS chất lượng cao từ Vietnix, phù hợp để triển khai Kubernetes.
• FAQ: Giải đáp các câu hỏi thường gặp liên quan đến quá trình cài đặt và vận hành Kubernetes trên Ubuntu.

Yêu cầu cần chuẩn bị trước khi cài Kubernetes

• Số lượng máy và vai trò: Tối thiểu 2 máy (1 master để điều phối cluster, 1 hoặc nhiều worker để chạy container).
• Hệ điều hành hỗ trợ: Ubuntu 20.04 hoặc 22.04, cần quyền sudo hoặc root để cài đặt.
• Cấu hình phần cứng đề xuất:
  • Master: CPU ≥ 2 core, RAM ≥ 2GB, Disk ≥ 20GB
  • Worker: CPU ≥ 2 core, RAM ≥ 2GB, Disk ≥ 20GB
    → Đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho kubelet, container runtime và các pod hệ thống.
• Kết nối mạng: Các máy phải ping được nhau qua IP/hostname, mở port 6443, 10250 và 30000–32767 nếu dùng NodePort.
• Cài đặt thời gian chính xác: Cài ntp hoặc chrony để tránh lỗi xác thực TLS do lệch thời gian.
• Tắt swap:

sudo swapoff -a  
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab
# → Kubelet yêu cầu hệ thống không bật swap để quản lý tài nguyên chính xác.

• Cài đặt container runtime: Dùng Docker hoặc containerd để Kubernetes có thể chạy pod.
• Truy cập Internet: Để tải kubeadm, kubelet, kubectl và plugin mạng từ repo chính thức.

Bước 1: Cài Docker cho tất cả các node

Kubernetes cần một trình chạy container tuân thủ chuẩn CRI như Docker hoặc containerd. Trong bài này, mình sẽ dùng Docker vì phổ biến và dễ tiếp cận.

• Thực hiện trên tất cả các node

sudo apt update # Cập nhật danh sách gói
sudo apt install docker.io -y # Lệnh cài đặt Docker
sudo systemctl enable docker # Thiết lập Docker khởi chạy khi khởi động
sudo systemctl start docker # Kiểm tra Docker đang chạy

• Kiểm tra Docker đã chạy chưa

sudo systemctl status docker # Xem trạng thái Docker, đảm bảo không bị lỗi

Bước 2: Cài đặt Kubernetes tools (kubeadm, kubelet, kubectl)

Mỗi node trong cụm Kubernetes cần ba thành phần:

• kubeadm: Dùng để khởi tạo và tham gia cluster.
• kubelet: Quản lý pod và container trên từng node.
• kubectl: Công cụ dòng lệnh để tương tác với cluster.

Trước tiên, trên tất cả các node, bạn thêm khóa ký và repo chính thức:

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings # Tạo thư mục lưu khóa nếu chưa có
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.30/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg # Thêm khóa xác thực

echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.30/deb/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list # Thêm repo Kubernetes chính thức

sudo apt update # Cập nhật danh sách gói mới từ repo vừa thêm

Sau đó, cài các công cụ Kubernetes:

sudo apt install kubeadm kubelet kubectl -y # Cài 3 công cụ chính của Kubernetes

sudo apt-mark hold kubeadm kubelet kubectl # Giữ phiên bản để tránh tự động nâng cấp gây lỗi

Bước 3: Cấu hình hệ thống sẵn sàng cho Kubernetes

Kubernetes yêu cầu hệ thống sẵn sàng: tắt swap, bật các module mạng cần thiết.

• Tắt swap trên tất cả các node: Kubernetes yêu cầu swap phải tắt để hoạt động ổn định.

sudo swapoff -a # Tắt swap tạm thời
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab # Vô hiệu hóa swap vĩnh viễn sau khi reboot

• Bật các kernel module cần thiết

echo -e "overlay\nbr_netfilter" | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf # Khai báo module cần load khi khởi động
sudo modprobe overlay # Load module overlay ngay
sudo modprobe br_netfilter # Load module cho xử lý bridge network

• Cấu hình sysctl cho mạng Kubernetes

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF

sudo sysctl --system # Áp dụng ngay các thiết lập kernel

Bước 4: Đặt hostname và cập nhật file hosts

• Trên máy master

sudo hostnamectl set-hostname master-node

• Trên worker node

sudo hostnamectl set-hostname worker01 # Đặt tên theo ý bạn, ví dụ worker01, worker02...

• Trên tất cả các node, cập nhật file /etc/hosts để các node nhận diện lẫn nhau qua hostname

sudo nano /etc/hosts

Bước 5: Khởi tạo master node với kubeadm

• Cấu hình thêm cho kubelet và Docker

echo 'KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=cgroupfs"' | sudo tee /etc/default/kubelet
sudo systemctl daemon-reexec
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

Cấu hình Docker với cgroup driver systemd

sudo nano /etc/docker/daemon.json

Thêm nội dung

{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2"

Tải lại cấu hình và khởi động lại Docker

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Bỏ lỗi nếu swap chưa tắt hoàn toàn

sudo mkdir -p /etc/systemd/system/kubelet.service.d
sudo nano /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

Thêm dòng sau vào file

Environment="KUBELET_EXTRA_ARGS=--fail-swap-on=false"

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

• Khởi tạo cụm Kubernetes từ master node

sudo kubeadm init --control-plane-endpoint=master-node --upload-certs

Cuối quá trình sẽ có lệnh kubeadm join – bạn cần lưu lại để dùng cho worker node.

• Cấu hình truy cập cụm bằng kubectl

mkdir -p $HOME/.kube # Tạo thư mục cấu hình
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config # Sao chép file cấu hình
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config # Gán quyền truy cập cho user hiện tại

Bước 6: Cài plugin mạng cho Kubernetes (Flannel)

• Flannel giúp các pod giao tiếp mạng với nhau

kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml

• Nếu node bị “tainted” không cho chạy Pod, bạn cần gỡ bỏ:

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-

Bước 7: Kết nối các worker node vào cluster

1. Tắt AppArmor (nếu dùng)

sudo systemctl stop apparmor # Tắt AppArmor nếu đang bật
sudo systemctl disable apparmor # Ngăn AppArmor khởi động lại

2. Khởi động lại containerd

sudo systemctl restart containerd.service # Đảm bảo containerd hoạt động ổn định

3. Dùng lệnh kubeadm join mà bạn đã lưu ở bước trên, ví dụ

sudo kubeadm join master-node:6443 --token abc123... --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xyz456...
# Thay master-node, abc123..., xyz456... bằng thông tin thực tế bạn nhận được từ lệnh init

Bước 8: Kiểm tra cụm Kubernetes

Trên máy master, kiểm tra node đã kết nối chưa. Tại đây, bạn sẽ thấy danh sách các node, bao gồm cả master và worker, ở trạng thái “Ready” nếu mọi thứ hoạt động đúng.

kubectl get nodes # Xem danh sách node, nếu OK sẽ thấy tất cả đều ở trạng thái Ready

Vietnix – Giải pháp VPS hiệu suất cao, tối ưu cho mọi nhu cầu

Vietnix cung cấp dịch vụ VPS tốc độ cao, hoạt động ổn định với cấu hình đa dạng, phù hợp cho mọi nhu cầu từ website cá nhân đến hệ thống doanh nghiệp. Với hệ thống máy chủ hiện đại đặt tại datacenter đạt chuẩn quốc tế, Vietnix cam kết mang đến hiệu suất vượt trội, thời gian uptime cao cùng khả năng mở rộng linh hoạt.

Đội ngũ kỹ thuật Vietnix luôn sẵn sàng hỗ trợ 24/7, đảm bảo bạn có thể vận hành và tối ưu dịch vụ VPS một cách dễ dàng, an toàn và hiệu quả. Cùng với các công nghệ bảo mật tiên tiến, dịch vụ của Vietnix giúp website và ứng dụng của bạn hoạt động mượt mà, bảo mật vững chắc.

Thông tin liên hệ:

• Website: https://vietnix.vn/
• Hotline: 1800 1093
• Email: sales@vietnix.com.vn
• Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường 10, Quận Tân Bình, TP HCM.

Lời kết

Khi cài đặt Kubernetes đúng cách trên Ubuntu, bạn sẽ sở hữu một nền tảng mạnh mẽ để quản lý container và mở rộng ứng dụng hiệu quả. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào trong quá trình thực hiện, hãy để lại bình luận bên dưới để được hỗ trợ. Đừng ngần ngại chia sẻ bài viết nếu bạn thấy hữu ích. Và nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp hạ tầng đáng tin cậy, đừng bỏ qua các gói VPS tại Vietnix.

Mọi người cũng xem: