2. 环境准备：搭建压测沙盘所需的硬件与软件清单、Kubernetes集群部署、Prometheus与Grafana基础部署

本章将搭建完整的压测沙盘环境，作为后续所有压测与水位复核实验的基础设施。沙盘环境包含三个核心层：硬件资源层、Kubernetes 集群层、可观测性平台层。以下按步骤展开。

2.1 硬件与软件清单

沙盘环境采用混合部署模式：控制面与数据面分离，Prometheus 与 Grafana 独立部署在专用节点上，避免资源争抢影响压测数据准确性。

2.2 软件版本清单

所有软件版本经过交叉验证，确保兼容性。版本锁定是沙盘可复现性的关键。

2.3 Kubernetes 集群部署步骤

使用 kubeadm 工具完成集群初始化。以下为 Master 节点初始化命令：

# Master 节点初始化
sudo kubeadm init \
  --kubernetes-version=v1.28.2 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --apiserver-advertise-address=192.168.1.10 \
  --control-plane-endpoint=192.168.1.10

# 配置 kubectl
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

# 安装 Calico 网络插件
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.26.1/manifests/calico.yaml

Worker 节点加入集群：

# 在 Worker 节点上执行（ 从 Master 初始化输出获取）
sudo kubeadm join 192.168.1.10:6443 -- <> \
  --discovery--ca-cert-hash sha256:<hash>

2.4 Prometheus 基础部署

Prometheus 采用二进制方式独立部署在专用节点上，不运行在 K8s 集群内。这样做的好处是：压测期间 K8s 集群故障不会影响 Prometheus 的数据采集，且远端写入的流量路径更清晰。

# 下载并解压 Prometheus
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.47.0/prometheus-2.47.0.linux-amd64.tar.gz
tar xvf prometheus-2.47.0.linux-amd64.tar.gz
cd prometheus-2.47.0.linux-amd64

# 创建基础配置文件 prometheus.yml
cat > prometheus.yml << 'EOF'
global:
  scrape_interval: 15s
  evaluation_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

  - job_name: 'kubernetes-nodes'
    kubernetes_sd_configs:
      - role: node
    relabel_configs:
      - source_labels: [__address__]
        regex: '(.*):10250'
        replacement: '${1}:9100'
        target_label: __address__
EOF

# 启动 Prometheus（启用远端写入接收）
./prometheus \
  --config.file=prometheus.yml \
  --storage.tsdb.path=/data/prometheus \
  --web.enable-remote-write-receiver \
  --storage.tsdb.retention.time=7d &

2.5 Grafana 基础部署

Grafana 同样独立部署，用于可视化压测指标。安装完成后配置 Prometheus 数据源。

# 安装 Grafana
sudo apt-get install -y software-properties-common
sudo add-apt-repository "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y grafana=10.1.2

# 启动 Grafana
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable grafana-server
sudo systemctl start grafana-server

# 验证服务状态
curl http://localhost:3000/api/health

Grafana 启动后，通过浏览器访问 http://<Grafana-IP>:3000，默认用户名/密码为 admin/admin。首次登录后添加 Prometheus 数据源：

• URL: http://<Prometheus-IP>:9090
• Access: Browser
• Scrape interval: 15s
• 保存并测试，确认 "Data source is working"

2.6 环境架构总览

下图展示了压测沙盘的整体部署架构，包括数据流与控制流路径：

2.7 环境验证清单

部署完成后，执行以下验证步骤，确保沙盘环境就绪：