4. 开发环境准备：安装Go、Kustomize、Docker、Kind/MicroK8s，配置本地Kubernetes集群

本章是实战课程的基石。你将在一台干净的开发机上依次安装 Go（编译KRM函数）、Kustomize（插件加载器）、Docker（容器运行时）、Kind 或 MicroK8s（本地集群），并完成集群连通性验证。所有工具版本均经过兼容性测试，确保后续章节的插件开发与准入策略联动能够无缝运行。

4.1 工具版本矩阵与兼容性说明

为避免因版本不匹配导致的“环境地狱”，下表列出了本课程验证过的工具版本组合。请严格参照此表安装。

4.2 安装Go与配置工作区

Go 是开发 Kustomize KRM 函数插件的核心语言。安装后需正确设置 GOPATH 和 GOBIN。

# 下载并安装 Go 1.22.2（Linux/macOS）
wget https://go.dev/dl/go1.22.2.linux-amd64.tar.gz
sudo rm -rf /usr/local/go
sudo tar -C /usr/local -xzf go1.22.2.linux-amd64.tar.gz

# 配置环境变量（追加到 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc）
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
export GOPATH=$HOME/go
export GOBIN=$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:$GOBIN

# 验证安装
go version
# 输出示例：go version go1.22.2 linux/amd64

4.3 安装Kustomize（含alpha插件支持）

Kustomize v5.4+ 已内置 alpha 插件框架。推荐使用 go install 安装，确保与 Go 版本一致。

# 使用 go install 安装最新稳定版
go install sigs.k8s.io/kustomize/kustomize/v5@latest

# 验证安装
kustomize version
# 输出示例：v5.4.1

# 确认 alpha 插件可用
kustomize help alpha
# 应显示 alpha 相关子命令列表

4.4 安装Docker与配置非root用户

Docker 是 Kind 集群的底层依赖。安装后务必配置当前用户加入 docker 组，避免每次执行 kind 命令都需要 sudo。

# 安装 Docker（Ubuntu 示例）
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y ca-certificates curl
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 将当前用户加入 docker 组（需重新登录生效）
sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker

# 验证
docker run hello-world

4.5 安装Kind并创建本地集群

Kind（Kubernetes in Docker）可以在几分钟内启动一个多节点集群。我们将创建一个包含 1个控制平面 + 2个Worker节点 的集群，并挂载本地插件目录。

# 安装 Kind
go install sigs.k8s.io/kind@v0.22.0

# 创建集群配置文件 kind-config.yaml
cat <<EOF > kind-config.yaml
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
  - role: control-plane
    extraMounts:
      - hostPath: /home/$USER/go/bin
        containerPath: /plugins
  - role: worker
  - role: worker
EOF

# 启动集群
kind create cluster --config kind-config.yaml --name kustomize-lab

# 验证集群状态
kubectl cluster-info --context kind-kustomize-lab
kubectl get nodes

4.6 备选方案：安装MicroK8s（适用于ARM/Linux桌面）

如果你的开发环境是 ARM 架构（如 Apple Silicon、树莓派）或偏好轻量级 snap 包，可以选择 MicroK8s 替代 Kind。MicroK8s 自带 kubectl 和 registry 插件，适合本地镜像管理。

# 安装 MicroK8s（Ubuntu）
sudo snap install microk8s --classic --channel=1.29/stable

# 将当前用户加入 microk8s 组
sudo usermod -aG microk8s $USER
newgrp microk8s

# 启用必要插件
microk8s enable host-access
microk8s enable registry

# 验证
microk8s kubectl get nodes
microk8s status --wait-ready

4.7 验证环境连通性

完成安装后，执行以下全套验证脚本，确保所有组件正常工作。

# 1. 验证 Go 编译环境
cat <<EOF > /tmp/hello.go
package main
import "fmt"
func main() { fmt.Println("Go OK") }
EOF
go run /tmp/hello.go

# 2. 验证 Kustomize 插件路径
kustomize plugin list

# 3. 验证 Docker 与 Kind 集群
kind get clusters
kubectl get pods -A

# 4. 验证集群可调度 Pod
kubectl run nginx --image=nginx:alpine --restart=Never
kubectl wait --for=condition=Ready pod/nginx --timeout=30s
kubectl delete pod nginx

# 5. 验证挂载目录（Kind 控制平面）
docker exec kustomize-lab-control-plane ls /plugins
# 应列出 $GOBIN 中的二进制文件

4.8 环境拓扑与工具链关系

下图展示了开发环境中各工具的层级关系与数据流。Kustomize 作为编排层，调用 Go 编译的 KRM 函数插件；插件通过 kubectl 与 Kind/MicroK8s 集群交互；Docker 提供容器运行时支撑。

4.9 常见问题与快速修复

• 问题： kustomize alpha 命令不存在。
  修复： 升级 Kustomize 到 v5.3+，或使用 go install sigs.k8s.io/kustomize/kustomize/v5@latest 重新安装。
• 问题： Kind 创建集群时提示 failed to create cluster: node(s) failed to join the cluster。
  修复： 检查 Docker 资源限制（建议分配 4GB+ 内存），执行 kind delete cluster --name kustomize-lab 后重试。
• 问题： MicroK8s 启动后 kubectl 无法连接。
  修复： 执行 microk8s kubectl config view --raw > ~/.kube/config 导出 kubeconfig，或使用 microk8s kubectl 别名。
• 问题： Go 编译插件时报 undefined: plugin。
  修复： 编译时添加 -tags=plugin 参数，例如 go build -tags=plugin -o myplugin.so .。