Minikube on Liangweidong's blog

K8s 单机环境：Linux 脚本安装 / Windows minikube / macOS 速上手

Tue, 15 Jun 2021 00:00:00 +0800

写于 2021-06，背景：K8s 1.21 GA，minikube 1.22 引入 profile 概念，kind 成为 e2e 测试标配。本地学习 K8s 早就不用 kubeadm 起 3 节点了——一台机器就够。

一、单机环境选型

场景	推荐方案	启动时间
个人学习 Linux	minikube（docker driver）	3~5 分钟
个人学习 Windows	minikube（hyperv driver）	5~10 分钟
团队开发统一环境	kind（多节点）	30 秒
CI/CD 跑 e2e 测试	kind + docker	30 秒
快速验证 YAML	minikube	3~5 分钟

避坑：

不要在笔记本上跑 kubeadm 起 3 节点：耗资源、占内存
生产用 kubeadm：minikube 集群不能上生产（单点、无 etcd 高可用）

二、Linux 一键脚本

很多公司内部都维护一套"单机 K8s + Docker + docker-compose"一键脚本，下面是模板。

2.1 CentOS 7 / 8 安装

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# 安装前准备
yum -y install socat conntrack conntrack-tools ebtables ipset ipvsadm

# 下载 kk（kubekey，KubeSphere 出的工具，类似 kubeadm 但更傻瓜）
wget -O /usr/local/bin/kk https://example.com/kk --no-check-certificate
chmod +x /usr/local/bin/kk

# 阿里云环境
export KKZONE=cn

# 一键创建（local-storage 模式，K8s + local path provisioner）
kk create cluster \
 --with-local-storage \
 --with-kubernetes v1.28.5 \
 --container-manager docker \
 -y

# 查看状态
kubectl get nodes
kubectl get pods -A

# 卸载
kk delete cluster

2.2 Ubuntu 安装

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# 准备
systemctl stop ufw
systemctl disable ufw
apt update
apt install socat conntrack ebtables ipset make g++ openssl libssl-dev \
 libpcre3 libpcre3-dev zlib1g-dev libgd-dev -y

wget -O /usr/local/bin/kk https://example.com/kk --no-check-certificate
chmod +x /usr/local/bin/kk
export KKZONE=cn

kk create cluster \
 --with-local-storage \
 --with-kubernetes v1.28.5 \
 --container-manager docker \
 -y

2.3 镜像预拉取

如果集群装在不能访问外网的环境，要提前把镜像推送到私有仓库：

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# 登录私有仓库
docker login -uadmin -p<密码> <private-registry>:13001

# 拉取镜像
docker pull <private-registry>:13001/base/calico/kube-controllers:v3.26.1
docker pull <private-registry>:13001/base/calico/cni:v3.26.1
docker pull <private-registry>:13001/base/calico/node:v3.26.1
docker pull <private-registry>:13001/base/google_containers/coredns:v1.10.1
docker pull <private-registry>:13001/base/google_containers/pause:3.9
docker pull <private-registry>:13001/base/google_containers/metrics-server:v0.6.4
docker pull <private-registry>:13001/base/google_containers/nginx-ingress-controller:v1.9.5
docker pull <private-registry>:13001/base/atomic/nfs-subdir-external-provisioner:v4.0.2

三、Windows minikube 完整流程

3.1 系统要求

Windows 10/11（64 位）
8GB+ 内存
虚拟化已开启（BIOS + 系统）
Hyper-V 启用（推荐）或 VirtualBox

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# PowerShell 查看虚拟化
systeminfo
# Hyper-V Requirements: VM Monitor Mode Extensions: Yes
# Virtualization Enabled In Firmware: Yes

3.2 下载 minikube

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# 创建目录
New-Item -Path 'D:\' -Name 'minikube' -ItemType Directory -Force

# 下载（最新稳定版）
Invoke-WebRequest -OutFile 'D:\minikube\minikube.exe' -Uri 'https://github.com/kubernetes/minikube/releases/latest/download/minikube-windows-amd64.exe' -UseBasicParsing

3.3 加 PATH

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# 以管理员运行 PowerShell
$oldPath = [Environment]::GetEnvironmentVariable('Path', [EnvironmentVariableTarget]::Machine)
if ($oldPath.Split(';') -inotcontains 'D:\minikube') {
 [Environment]::SetEnvironmentVariable('Path', $('{0};D:\minikube' -f $oldPath), [EnvironmentVariableTarget]::Machine)
}

# 验证
minikube version

3.4 启用 Hyper-V

控制面板 → 程序 → 启用或关闭 Windows 功能
勾选 Hyper-V（含 Hyper-V 管理工具 + Hyper-V 平台）
重启电脑

3.5 启动 minikube

国内环境必备：代理 + 镜像加速

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# 代理环境变量
$env:HTTP_PROXY = "http://127.0.0.1:7890"
$env:HTTPS_PROXY = "https://127.0.0.1:7890"
$env:NO_PROXY = "localhost,127.0.0.1,10.96.0.0/12,192.168.59.0/24,192.168.49.0/24,192.168.39.0/24"

# 启动（hyperv driver）
minikube start `
 --driver=hyperv `
 --memory=8192m `
 --cpus=4 `
 --disk-size=20000mb `
 --hyperv-virtual-switch="minikube" `
 --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers `
 --kubernetes-version=v1.28.5 `
 --docker-env http_proxy=$env:HTTP_PROXY `
 --docker-env https_proxy=$env:HTTPS_PROXY `
 --docker-env no_proxy=$env:NO_PROXY

关键参数：

--driver=hyperv：Windows 推荐（性能比 VirtualBox 好）
--memory=8192m：默认 2GB 跑不动生产规模 Pod
--image-repository：阿里云镜像仓库，避免 docker.io 拉镜像超时
--hyperv-virtual-switch=minikube：需要提前在 Hyper-V 管理器创建名为 “minikube” 的内部虚拟交换机

3.6 创建 Hyper-V 虚拟交换机

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# 列出已有交换机
Get-VMSwitch

# 创建内部交换机（如果还没有）
New-VMSwitch -Name "minikube" -SwitchType Internal

3.7 验证

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minikube kubectl -- get pods -A
# NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# kube-system coredns-5dd5756b68-s8jr6 1/1 Running 0 73s
# kube-system etcd-minikube 1/1 Running 0 86s
# kube-system kube-apiserver-minikube 1/1 Running 0 88s
# kube-system kube-controller-manager-minikube 1/1 Running 0 86s
# kube-system kube-proxy-5cq5b 1/1 Running 0 73s
# kube-system kube-scheduler-minikube 1/1 Running 0 86s
# kube-system storage-provisioner 1/1 Running 1 (43s ago) 85s

四、minikube 常用命令

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# 集群信息
minikube version
minikube update-check
minikube status

# 节点
minikube ip
# 172.21.197.227

# 进入节点（root 账号无密码）
minikube ssh

# docker 环境变量
minikube docker-env
# 让本地 docker 命令操作 minikube 的 docker daemon
# eval $(minikube docker-env)

# 日志
minikube logs

# 镜像
minikube image list
minikube image pull registry.k8s.io/metrics-server/metrics-server:v0.6.4

# Dashboard
minikube dashboard
# 或只拿 URL 不打开浏览器
minikube dashboard --url

# 启用插件
minikube addons enable metrics-server
minikube addons enable ingress
minikube addons enable dashboard

# 清理
minikube delete --purge --all

五、minikube 多 profile

minikube 1.22+ 支持多 profile（多套独立集群）：

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# 创建多个集群
minikube start -p dev --driver=docker
minikube start -p prod --driver=hyperv

# 切换
minikube profile dev
kubectl get nodes
minikube profile prod
kubectl get nodes

# 列出所有
minikube profile list

# 删除
minikube delete -p dev

六、kind：CI 测试的最佳选择

kind 用 Docker 容器模拟 K8s 节点，启动 30 秒，特别适合 CI：

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# 安装
curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/kind

# 3 节点集群
cat > kind-3node.yaml << 'EOF'
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
 - role: control-plane
 - role: control-plane
 - role: control-plane
 - role: worker
 - role: worker
EOF

kind create cluster --config kind-3node.yaml --name my-cluster

# 验证
kubectl cluster-info
kubectl get nodes
# NAME STATUS ROLES AGE VERSION
# my-cluster-control-plane Ready control-plane 2m v1.28.0
# my-cluster-control-plane2 Ready control-plane 2m v1.28.0
# my-cluster-control-plane3 Ready control-plane 2m v1.28.0
# my-cluster-worker Ready <none> 90s v1.28.0
# my-cluster-worker2 Ready <none> 90s v1.28.0

# 加载本地镜像到集群
kind load docker-image my-app:1.0 --name my-cluster

# 删除
kind delete cluster --name my-cluster

七、Linux 装 minikube

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curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# 启动（docker driver）
minikube start --driver=docker --memory=4096m

# 加 dashboard
minikube addons enable dashboard
minikube addons enable metrics-server

八、对比 minikube vs kind

维度	minikube	kind
节点实现	VM / 容器	纯 Docker 容器
启动速度	3~5 分钟	30~60 秒
多节点支持	实验性	一等公民
镜像预加载	`minikube image load`	`kind load docker-image`
Dashboard	内置	需手动装
适合场景	个人学习	CI/CD
资源占用	较重（VM）	轻（容器）

九、常见坑

minikube 启动卡在 “Starting cluster”：99% 是网络问题，先 minikube delete --purge --all 再加代理重试
Windows Hyper-V 启动失败：“Virtual switch ‘minikube’ not found” → 提前在 Hyper-V 管理器创建内部交换机
资源不足：minikube start --memory=2048m 默认值，复杂应用（Ingress + Dashboard + Metrics）至少 4096MB
kubectl 命令找不到：minikube kubectl -- get pods 加前缀，或 alias kubectl="minikube kubectl --"
容器内不能访问外网：minikube 内部网络与宿主机隔离，需要 --docker-env http_proxy=... 注入代理
kind 节点重启后数据丢：本质是容器，stop/start 会重建，etcd 数据丢失

十、前置知识 / 下一步

前置：

Docker 基础
K8s 概念（参考 2017-06-15《Kubernetes 入门》）
kubectl 基础（参考 2018-12-15《K8s 工具链速装》）

下一步：

Kubeadm 一键部署（2022-06-15）—— 多节点生产集群
K8s 资源限制与探针（2022-03-15）—— Pod 调优

参考资料

K8s 工具链速装：kubectl / kubeadm / minikube / kind / helm

Sat, 15 Dec 2018 00:00:00 +0800

写于 2018-12，背景：K8s 1.13 GA、Helm v3 alpha 即将发布。客户端工具已经收敛到 kubectl/kubeadm/kubelet 三件套，本地实验工具有 minikube / kind 双雄，包管理是 helm。

一、工具全景图

K8s 生态里跟"集群打交道的"工具，按使用场景分四类：

场景	工具	角色
客户端	`kubectl`	必装，对集群执行命令的唯一官方 CLI
本地实验	`minikube` / `kind`	一键起本地 K8s 集群（学习/测试用）
集群初始化	`kubeadm`	官方推荐的集群 bootstrap 工具
包管理	`helm`	K8s 应用的包管理（类似 apt/yum）

二、kubectl 安装

2.1 二进制安装（推荐）

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# 下载最新稳定版
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"

# 安装
sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl

# 验证
kubectl version --client
kubectl version --client --output=yaml

2.2 apt 安装

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# 国外官方源
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | \
 sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg
echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /' | \
 sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubectl

# 国内阿里源（cn region 推荐）
curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | \
 gpg --dearmor > /usr/share/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg
echo 'deb [signed-by=/usr/share/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main' | \
 sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
apt-get update && apt-get install -y kubectl

2.3 命令补全

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# 装 bash-completion
apt-get install bash-completion

# 加到 .bashrc
echo 'source <(kubectl completion bash)' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 推荐别名：把 kubectl 缩成 k
alias k=kubectl
complete -F __start_kubectl k

2.4 kubectl-convert 转换工具

K8s API 经常废弃/迁移，旧的 Deployment extensions/v1beta1 在 1.16 之后要换成 apps/v1。kubectl-convert 一键转换：

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curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl-convert"
sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl-convert /usr/local/bin/kubectl-convert

# 把老 API 转换成新 API
kubectl-convert -f old-deployment.yaml --output-version apps/v1

三、kubeadm / kubelet 安装

kubeadm 用于初始化集群，kubelet 是 worker 节点上的核心 agent。它们必须和 kubectl 版本一致（同 minor 版本）：

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# apt 安装
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
# 锁定版本，防止 apt upgrade 时被升级
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

# 查看可用版本
apt-cache madison kubeadm

为什么 lock 版本？ K8s minor 版本升级时 API 可能废弃，跨版本 kubectl 可能无法解析新格式的 manifest。生产环境永远锁版本。

四、minikube：本地 K8s 一体化

minikube 在你本机（Windows/macOS/Linux）启动一个单节点 K8s 集群，适合学习/开发。

4.1 安装

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# Linux
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# 验证
minikube version

4.2 启动集群

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# 默认 driver（Linux 通常是 docker，macOS 是 hyperkit，Windows 是 hyperv）
minikube start

# 显式指定
minikube start --driver=docker --kubernetes-version=v1.28.5

# 国内环境加代理
minikube start --docker-env http_proxy=http://192.168.x.x:7890 \
 --docker-env https_proxy=http://192.168.x.x:7890

4.3 常用命令

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minikube status # 集群状态
minikube ip # 集群 IP
minikube ssh # SSH 进节点
minikube dashboard --url # Dashboard URL
minikube addons enable metrics-server

# 镜像操作（minikube 自带 docker）
minikube image list
minikube image pull nginx:latest

# 清理
minikube delete --purge --all

五、kind：Docker-in-Docker 集群

kind（Kubernetes in Docker）用 Docker 容器模拟 K8s 节点，可以快速起多节点集群做测试。

5.1 安装

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# AMD64 / x86_64
[ $(uname -m) = x86_64 ] && curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-amd64
# ARM64
[ $(uname -m) = aarch64 ] && curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-arm64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/kind

5.2 与 minikube 对比

维度	minikube	kind
实现	VM / 容器	纯 Docker 容器
多节点	实验性	一等公民（multi-node config）
启动速度	较慢（拉镜像+启动 VM）	很快（共享 host docker 缓存）
适合场景	个人学习、单节点	CI/CD、e2e 测试、多节点演练

注意：kind 集群不能用于生产。它的"集群"本质是 Docker 容器，节点宕机 = 容器被回收，etcd 数据可能丢。

六、Helm：K8s 包管理

Helm 把 K8s 资源打成一个 “Chart”（类似 Debian 的 .deb / Python 的 wheel），方便应用分发和版本管理。

6.1 安装

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# 下载
curl -L -O https://get.helm.sh/helm-v3.13.3-linux-amd64.tar.gz
tar xvf helm-v3.13.3-linux-amd64.tar.gz
sudo cp linux-amd64/helm /usr/local/bin/

# 验证
helm version

6.2 三大概念

概念	含义
Chart	应用包（yaml 模板 + values.yaml）
Release	Chart 的一个部署实例（同一 Chart 可装多次，每次一个 release）
Repository	Chart 仓库（公共有 artifacthub.io）

6.3 常用命令

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# 添加仓库
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

# 搜索 chart
helm search repo nginx

# 安装（会生成一个 release）
helm install my-nginx bitnami/nginx

# 查看已安装
helm list -A

# 升级（改 values 后）
helm upgrade my-nginx bitnami/nginx --set replicaCount=3

# 回滚
helm rollback my-nginx 1

# 卸载
helm uninstall my-nginx

七、工具选型决策树

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你是要学习 K8s 概念？
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minikube start （最简单）
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你需要快速拉起多节点做 CI 测试？
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kind （Docker 容器，秒级启动）
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你要部署生产集群？
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kubeadm init（最常见）
 或
二进制部署（理解原理，2017-2018 主流）
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你要分发应用到多个集群？
 ↓
helm chart + 私有 repo

八、常见坑

kubectl 与集群版本不一致：kubectl get nodes 报 “couldn’t get version” 时，先 kubectl version 看 client/server 版本
apt 源没换 cn：国外源拉 kubectl 慢到怀疑人生，先换阿里源
minikube 启动失败：99% 是 driver 问题，Linux 推荐 docker，macOS 用 hyperkit
kind 容器间网络不通：通常是因为 host 防火墙，iptables 临时关一下验证
Helm v2 → v3 迁移：v2 还需要 Tiller（一个集群内 agent），v3 完全去除了，更安全

九、前置知识 / 下一步

前置：Docker 基础、K8s 架构概念（参考 2017-06-15《Kubernetes 入门》）

下一步：

Containerd 实战（2019-12-15）—— 替代 Docker 的轻量容器运行时
K8s 二进制部署（2020-03-15）—— 深入理解组件协作
Kubeadm 一键部署（2022-06-15）—— 生产环境部署实战

参考资料

2024+ 视角

K8s 工具链到 2024-2026 年整体走向"轻量化 + 声明式 + 多云"：

kubectl 被 Krew 增强：Krew 已成为 kubectl 插件事实标准（200+ 插件），推荐安装 ctx、ns、tail、images、resource-capacity、node-shell、mtail 等，把 kubectl 从 CLI 升级为"瑞士军刀"。
kind 持续领先本地多节点测试：kind v0.20+ 支持 loadbalancer mirror（模拟云 LB）、Ingress dual-stack、extraPortMappings；CI 集成（GitHub Actions、GitLab CI）首选 kind + MetalLB。k3d（k3s on Docker）在低资源 CI 环境也很流行。
minikube 地位变化：v1.32+ minikube 默认 driver 仍为 docker，但实际场景已被 kind/k3d 蚕食——CI 几乎全用 kind/k3d，个人学习仍可用 minikube（自带 dashboard、metrics-server addon）。
Helm 4.0 路线图（2025）：v3.x 仍是主流，但 Helm 4 计划将 --dependency-build 改为 helm dependency up 单一命令、引入 OCI registry 默认（Helm 3.8 已支持 OCI，Helm 4 默认全 OCI）。生产强烈建议 OCI 化——避免 HTTP tgz repo 不可达。
新工具崛起：
- k9s（终端 TUI，kubectl 的视觉化）——运维日常神器
- Lens / OpenLens（桌面 IDE）—— 团队协作场景
- Argo CD / Flux（GitOps）—— K8s 部署的事实标准
- Karpenter（AWS）或 Cluster Autoscaler（多云）——节点自动扩缩容
- Kustomize（裸 YAML 模板）—— 已被 kubectl 1.14+ 内置，kubectl apply -k
包管理二分：Helm 仍是 Chart 的事实标准，KubeVela / Open Application Model（OAM） 在多云/多集群部署场景作为补充。

实战选型更新（2024 视角）：

本地学习：minikube（dashboard 加分）
CI 集成：kind（首选） / k3d（低资源）
生产部署：Helm 3 + OCI + Argo CD（GitOps）
运维日常：k9s + Krew
集群自扩缩：Karpenter（AWS）或 Cluster Autoscaler（多云）

2018 年这篇的"kubectl/kubeadm/kind/helm 四件套"基础仍然成立，变化的是 OCI、GitOps、可视化运维这三层。