k8s 探索2：安装 Ubuntu 系统

🎈「k8s 探索」系列：

• k8s 探索1：购买树莓派硬件
• k8s 探索2：安装 Ubuntu 系统
• k8s 探索3：使用 kubeadm 安装集群
• k8s 探索4：使用 frp 将集群暴露到公网
• k8s 探索5：简述 k8s 常用命令
• k8s 探索6：运行一个「无状态」的应用
• k8s 探索7：使用 Dashboard 管理资源
• k8s 探索8：运行一个简单的「有状态」的应用

我们现在已经购买了硬件，并把它们安装到一起，硬件准备已完成。现在开始折腾软件部分了，而软件是跑在操作系统里的，所以我们要先装一个合适的操作系统。

1 选择操作系统

可以安装进树莓派的操作系统有很多，比如官方出的 Raspbian OS，著名的 Ubuntu 系列 Ubuntu MATE、Ubuntu Server 和 Ubuntu Core，以及适合做媒体服务器 LibreELEC 和 OSMC 等等。

我们需要选择一个「软件兼容性好、运行稳定、用户基数大」的操作系统，在上述这些操作系统中 Ubuntu Server 20.04 LTS 是最符合要求的，但它是个服务器操作系统，没有图形化的界面，可能对不常使用 shell 的人不太友好。

2 使用 Raspberry Pi Imager 烧录系统

Imager 是一个树莓派官方提供的一个强大工具，它不但可以「烧录镜像」还可以直接「下载常用镜像」，很好的解决了需要「下载各种软件、折腾不同版本」的问题！

点击这里就可以下载，安装软件后依次点击 CHOOSE OS -> Other general purpose OS -> Ubuntu -> Ubuntu Server 20.04.2 LTS (记得选 64-bit 那个)。

接下来把你的 MicroSD 卡插入读卡器内，然后再连接到电脑上，点击 Imager 上的 CHOOSE STORAGE 选择插入的 MicroSD 卡，最后点击 WRITE 开始烧录（可能会弹出验证身份的弹窗，输入密码确认即可）。

烧录完成后就可以把 MicroSD 卡取下来，放入树莓派上了。插上电源和网线开始启动！

上文主要参考了 How to install Ubuntu Server on your Raspberry Pi。

2 设置操作系统

当树莓派启动后，它会被分配到一个局域网地址，你可以直接在路由器后台，找到「Ubuntu」或者「Linux主机」等类似名称，局域网地址类似于 192.168.2.11 。

如果你不方便进入后台，也可以手动扫局域网端口（这种方法可能会找不到）。

arp -a
# ? (192.168.2.1) at xx:xx:xx:74:42:d8 on en0 ifscope [ethernet]
# ? (192.168.2.2) at xx:xx:xx:58:ea:a0 on en0 ifscope [ethernet]
# ? (192.168.2.11) at xx:xx:xx:11:ea:a0 on en0 ifscope [ethernet]
# ...

此时我们就可以通过 SSH 连接到树莓派（不了解 SSH 点这里），操作方式如下：

# 替换 $your_raspberry_ip 为树莓派实际的局域网地址，当前为 192.168.2.11
ssh ubuntu@$your_raspberry_ip
# 输入密码 ubuntu （这个 ubuntu server 的默认密码）
# 修改密码

passwd
# 设置当前用户密码
# 如果出现 Bad: new password is too simple
# 或者 Bad: new and old password are too similar
sudo passwd $user_name

sudo passwd
# 设置root密码

sudo apt update
sudo apt upgrade
# 如果出现 Waiting for cache lock: Could not get lock /var/lib/dpkg/lock-frontend. It is held by process 2927 (unattended-upgr)
# 请等等再试，系统在自动更新中

# 修改hostname
sudo vi /etc/hostname
# 将 ubuntu 改成你想要设置的名字，假设为 server1

sudo vi /etc/hosts
# 添加 127.0.0.1 server1

# 设置时区
sudo ln -snf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
sudo bash -c "echo 'Asia/Shanghai' > /etc/timezone"

# 重启生效
sudo reboot

# 移除无效软件
sudo apt autoremove

# 锁定内核版本
sudo apt-mark hold `uname -r`

3 配置 Wi-Fi

如果不设置 Wi-Fi 就要一直插着三根网线，虽然这样很稳定，但是加上三根电源线就有六根线了。

第一个是不美观，第二是我有可能会把它移动到别的地方，带着网线一起迁移就不是很方便，所以一定要把它们设置成无线的！

# 先查看网络地址
ip addr show

# 也可以用 ifconfig
sudo apt install net-tools
ifconfig

# eth0 里面的类似于 inet 192.168.2.11/24 就是你的有线连接地址
# wlan0 中还找不到，下面我们就来设置静态的 Wi-Fi 地址，配置完成后既不用插网线，也不用找动态的 IP 地址。

sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
# 添加
network:
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true
            optional: true
    wifis:
        wlan0:
            dhcp4: false
            dhcp6: false
            addresses: [$your_static_ip/24]
            gateway4: 192.168.2.1
            nameservers:
                addresses: [192.168.2.1, 8.8.8.8]
            access-points:
                "$your_wifi_name":
                    password: "$your_wifi_password"
    version: 2
# 记得把 $your_static_ip 换成你想设置的静态 IP 比如 192.168.0.101
# $your_wifi_name 和 $your_wifi_password 换成 Wi-Fi 的名称和密码

# 使配置生效
sudo netplan apply

# 此时你将看到 wlan0 下方会出现 inet 192.168.0.101/24，这就说明配置成功
# 下次登录时尝试 ssh ubuntu@192.168.0.101

4 关闭虚拟内存

# 查看内存
sudo free -m
#               total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          64213        1802       61207          32        1204       61757
# Swap:          2047           0        2047

# 临时关闭虚拟内存
sudo swapoff -a
# 再次查看内存
sudo free -m
#               total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          64213        1854       61154          32        1204       61705
# Swap:             0           0           0

# 永久关闭
sudo vi /etc/fstab
# 注释掉最后一行，swapfile
# /swapfile                                 none            swap    sw              0       0

# 然后重启
sudo reboot

# 再次查看内存
sudo free -m
#               total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          64213         622       62976           3         615       62984
# Swap:             0           0           0

完成上述操作后，操作系统的准备就完成了，现在我们正式开始进入主题—— k8s ！

5 参考

• 用于各种用途的最佳树莓派操作系统 | Linux 中国
• ubuntu 操作系统
• Ubuntu Server 1804 之 WIFI设置
• Netplan configuration examples

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• k8s 探索6：运行一个「无状态」的应用
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