2. Kubernetes 集群升级基础：版本策略、控制面与节点升级顺序、kubeadm与托管集群差异

2.1 版本策略与升级路径

Kubernetes 社区采用 X.Y.Z 语义化版本号（主版本.次版本.补丁版本）。集群升级的核心约束是 版本偏移（Version Skew）策略，它决定了控制面与节点之间、以及各组件之间允许的版本差异。

2.2 控制面与节点升级顺序

集群升级必须遵循 先控制面、后节点 的严格顺序。控制面升级期间，现有工作负载继续运行，但集群管理操作（如创建/删除 Pod）可能暂时不可用。

2.3 kubeadm 与托管集群差异

kubeadm 自建集群与云托管集群（如 AKS、EKS、GKE）在升级流程、控制面可管理性、节点升级策略上存在本质差异。下表对比了核心区别：

2.4 kubeadm 升级实战流程

以下是一个典型的 kubeadm 集群从 1.27.x 升级到 1.28.y 的完整命令序列：

# 1. 升级控制面（主节点）
kubeadm upgrade plan v1.28.y
kubeadm upgrade apply v1.28.y

# 2. 升级 kubelet 和 kubectl（主节点）
apt-mark unhold kubelet kubectl
apt-get update && apt-get install -y kubelet=1.28.y-00 kubectl=1.28.y-00
apt-mark hold kubelet kubectl
systemctl daemon-reload && systemctl restart kubelet

# 3. 升级工作节点
kubectl cordon <node-name>
kubectl drain <node-name> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data

# 在节点上执行
kubeadm upgrade node
apt-mark unhold kubelet kubectl
apt-get update && apt-get install -y kubelet=1.28.y-00 kubectl=1.28.y-00
apt-mark hold kubelet kubectl
systemctl daemon-reload && systemctl restart kubelet

# 恢复调度
kubectl uncordon <node-name>

2.5 升级前巡检清单

• 版本兼容性检查： 确认目标版本与当前集群的 API 资源兼容性，使用 kubectl convert 检查废弃 API。
• etcd 备份： 使用 etcdctl snapshot save 创建快照，并验证快照完整性。
• 节点健康检查： 确认所有节点 Ready，kubelet 版本在允许范围内。
• Pod 分布检查： 确保工作负载有足够的副本和 PDB（PodDisruptionBudget）以容忍节点 drain。
• 存储和网络插件： 确认 CNI 和 CSI 插件版本与目标 Kubernetes 版本兼容。
• 监控和告警： 升级期间临时调整告警阈值，避免因节点 drain 触发误报。