- Home »
Bare Metal Kubernetes — что это и как настроить
Если ты когда-нибудь задумывался, как собрать свой собственный Kubernetes-кластер на железе, а не в облаке, и при этом не хочешь тратить недели на чтение мануалов и разбор багов — этот пост для тебя. Здесь разберём, что такое Bare Metal Kubernetes, зачем он вообще нужен, как его быстро поднять и не сойти с ума, а также поделюсь реальными кейсами, граблями и лайфхаками. Всё — простым языком, но без “воды” и упрощений. Погнали!
Что такое Bare Metal Kubernetes и зачем он нужен?
Kubernetes — это система оркестрации контейнеров, которая позволяет запускать, масштабировать и управлять приложениями в контейнерах. Обычно его крутят в облаках (GKE, EKS, AKS и прочие аббревиатуры), но иногда хочется (или приходится) запускать всё на своих физических серверах — это и есть Bare Metal Kubernetes.
- Bare Metal — это “голое железо”, то есть физические сервера без виртуализации (или с минимальной виртуализацией, типа KVM, но не облачные VPS).
- Bare Metal Kubernetes — это когда ты сам ставишь Kubernetes на свои сервера, полностью контролируешь железо, сеть, сториджи и всё остальное.
Зачем это нужно? Причин масса:
- Максимальная производительность (нет прослоек виртуализации, нет overhead’а облака)
- Полный контроль над инфраструктурой (можно крутить любые сетевые и сториджевые фичи)
- Безопасность (всё под твоим контролем, никакого “shared tenancy”)
- Экономия на долгосроке (если у тебя уже есть железо или ты арендуешь выделенный сервер)
- Гибкость (можно строить любые топологии, интегрировать с чем угодно)
Но есть и минусы: придётся самому настраивать сеть, сториджи, мониторинг, апдейты и всё остальное. В облаке за тебя это делают DevOps-волшебники, а тут — ты сам себе DevOps.
Как это работает?
В Bare Metal Kubernetes всё то же самое, что и в облаке, только без автоматизации провайдера. У тебя есть несколько физических серверов (нод), на которых ты ставишь Kubernetes. Один или несколько серверов становятся control plane (мастера), остальные — worker nodes (воркеры).
- Control Plane — управляет кластером, принимает решения, следит за состоянием.
- Worker Nodes — запускают твои контейнеры (Pods).
Вся магия — в том, как ты организуешь сеть, сториджи и балансировку. В облаке это делают за тебя, а тут — придётся руками (или скриптами).
Как быстро и просто всё настроить?
Вот тут начинается самое интересное. Есть несколько путей:
- Всё делать руками (Kubeadm, Kubespray, Ansible, bash-скрипты)
- Использовать готовые дистрибутивы (Rancher RKE, OpenShift, MicroK8s, K3s)
- Пойти по пути минимализма (например, K3s — лёгкий Kubernetes для edge и bare metal)
Рассмотрим самый популярный и универсальный способ — Kubeadm. Это официальный тул для быстрой установки Kubernetes на любые сервера.
Минимальные требования
- 2+ сервера (1 мастер, 1+ воркер)
- Linux (Ubuntu 20.04+, CentOS 7+, Debian 10+)
- 2+ CPU, 2+ GB RAM на ноду (лучше больше)
- Сеть между серверами (желательно гигабитная)
- root-доступ
Пошаговая инструкция (Kubeadm)
# 1. Подготовка серверов (на всех нодах)
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 2. Установка kubeadm, kubelet, kubectl (на всех нодах)
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
# 3. Отключить swap (на всех нодах)
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab
# 4. Инициализация мастера (только на master-ноде)
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 5. Настроить kubectl (только на master)
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
# 6. Установить сетевой плагин (например, Flannel)
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# 7. Добавить воркеры (на каждом воркере)
# Команда для join появится после инициализации мастера, выглядит так:
sudo kubeadm join
Всё! Через пару минут у тебя будет рабочий кластер. Проверить статус:
kubectl get nodes
kubectl get pods --all-namespaces
Полезные утилиты и тулзы
- Kubeadm — официальный инструмент установки
- Kubespray — Ansible-автоматизация для продвинутых
- Rancher RKE — простой дистрибутив для bare metal
- MicroK8s — минималистичный Kubernetes
- K3s — лёгкий Kubernetes для edge и bare metal
Примеры, схемы, практические советы
Кейс 1: Всё взлетело с первого раза
- 3 сервера, Ubuntu 22.04, Kubeadm, Flannel
- Сеть — обычный гигабитный свитч
- Всё работает, нагрузка — 10-20 контейнеров, никаких проблем
Рекомендация: Для небольших проектов — идеальный вариант. Главное — не экономить на памяти и не ставить всё на один сервер.
Кейс 2: Проблемы с сетью
- Сервера в разных стойках, между ними — firewall
- Контейнеры не видят друг друга, pod-to-pod networking не работает
Рекомендация: Проверь, чтобы все порты (особенно 6443, 2379-2380, 10250-10255, 30000-32767) были открыты между всеми нодами. Используй сетевые плагины, которые поддерживают твою топологию (Calico, Cilium, Flannel).
Кейс 3: Проблемы с storage
- Локальные диски, нет общего хранилища
- Stateful приложения (Postgres, MinIO) не могут мигрировать между нодами
Рекомендация: Для продакшена используй Ceph, GlusterFS, Longhorn или NFS как общий storage. Для тестов — можно обойтись hostPath, но это костыль.
Таблица сравнения сетевых плагинов
| Плагин | Производительность | Простота | Фичи | Рекомендация |
|---|---|---|---|---|
| Flannel | Средняя | Очень прост | Минимум | Для старта и тестов |
| Calico | Высокая | Средняя | NetworkPolicy, BGP | Для продакшена |
| Cilium | Очень высокая | Средняя | eBPF, безопасность | Для highload и безопасности |
Таблица сравнения storage решений
| Storage | Производительность | Простота | Фичи | Рекомендация |
|---|---|---|---|---|
| hostPath | Высокая | Очень прост | Только локально | Для тестов |
| NFS | Средняя | Прост | Общий доступ | Для небольших проектов |
| Ceph | Высокая | Сложно | HA, масштабируемость | Для продакшена |
| Longhorn | Средняя | Средне | UI, снапшоты | Для небольших кластеров |
Положительные и отрицательные кейсы
- Плюсы: Максимальная производительность, гибкость, контроль, экономия на долгосроке
- Минусы: Сложность настройки, необходимость мониторинга, ручное обновление, возможные проблемы с сетью и storage
Реальный пример: Компания X перевела свой highload проект с облака на bare metal — снизили задержки на 30%, сэкономили 40% бюджета, но пришлось нанять отдельного DevOps’а для поддержки кластера.
Антипаттерн: Стартап Y решил сэкономить и поставил всё на один сервер. Через месяц сервер умер, все данные потеряны. Вывод — всегда делай бэкапы и используй хотя бы 2-3 ноды.
Статистика и сравнение с другими решениями
- В облаке (GKE, EKS, AKS) — SLA 99.95%, автоматические апдейты, но дороже и меньше контроля
- Bare Metal — SLA зависит от тебя, но можно выжать максимум из железа
- VPS — компромисс между облаком и bare metal, но есть overhead виртуализации
| Платформа | Производительность | Контроль | Цена | Сложность |
|---|---|---|---|---|
| Облако | Средняя | Минимум | Высокая | Минимум |
| VPS | Средняя | Средний | Средняя | Средняя |
| Bare Metal | Максимум | Максимум | Минимум (на долгосроке) | Максимум |
Если нужен быстрый старт и не хочется возиться с железом — бери VPS. Если нужен максимум мощности и контроля — только выделенный сервер и bare metal.
Интересные факты и нестандартные способы использования
- Bare Metal Kubernetes отлично подходит для edge computing — можно ставить кластеры на заводах, в дата-центрах, даже на Raspberry Pi.
- Можно строить гибридные кластеры: часть нод — в облаке, часть — на железе (например, для DR или миграции).
- Некоторые используют bare metal Kubernetes для CI/CD — крутят Jenkins, GitLab Runner и тестовые среды прямо на своих серверах.
- Есть проекты, которые запускают Kubernetes на игровых серверах (например, для масштабирования Minecraft или CS:GO).
Новые возможности для автоматизации и скриптов
- Полный контроль над сетью — можно писать свои CNI-плагины, делать кастомные балансировщики
- Интеграция с любыми системами мониторинга (Prometheus, Zabbix, Grafana)
- Автоматизация деплоя через Ansible, Terraform, Helm
- Возможность писать свои admission controllers, webhooks, CRD — всё, что душе угодно
- Можно строить свои облака (PaaS, SaaS) на базе bare metal Kubernetes
Выводы и рекомендации
Bare Metal Kubernetes — это мощный инструмент для тех, кто хочет максимум контроля, производительности и гибкости. Это не для ленивых: придётся разобраться с сетью, storage, обновлениями и мониторингом. Но если ты хочешь выжать из своего железа всё и не зависеть от облачных провайдеров — это твой путь.
- Для старта — используй Kubeadm или K3s, не усложняй
- Для продакшена — обязательно делай бэкапы, мониторинг, используй HA-схемы
- Для экспериментов — бери VPS, для серьёзных задач — выделенный сервер
- Не бойся автоматизировать всё, что можно — скрипты, Ansible, Helm чарты
- Следи за обновлениями Kubernetes — новые фичи выходят постоянно
Если остались вопросы — пиши в комментарии, делись своим опытом, граблями и лайфхаками. Kubernetes на bare metal — это круто, сложно, но реально. Удачи в сборке своего кластера!
В этой статье собрана информация и материалы из различных интернет-источников. Мы признаем и ценим работу всех оригинальных авторов, издателей и веб-сайтов. Несмотря на то, что были приложены все усилия для надлежащего указания исходного материала, любая непреднамеренная оплошность или упущение не являются нарушением авторских прав. Все упомянутые товарные знаки, логотипы и изображения являются собственностью соответствующих владельцев. Если вы считаете, что какой-либо контент, использованный в этой статье, нарушает ваши авторские права, немедленно свяжитесь с нами для рассмотрения и принятия оперативных мер.
Данная статья предназначена исключительно для ознакомительных и образовательных целей и не ущемляет права правообладателей. Если какой-либо материал, защищенный авторским правом, был использован без должного упоминания или с нарушением законов об авторском праве, это непреднамеренно, и мы исправим это незамедлительно после уведомления. Обратите внимание, что переиздание, распространение или воспроизведение части или всего содержимого в любой форме запрещено без письменного разрешения автора и владельца веб-сайта. Для получения разрешений или дополнительных запросов, пожалуйста, свяжитесь с нами.
More stories
