在仅支持IPv6网络的节点上部署双栈K8s集群

先给你理清楚核心思路：你要的是节点只有IPv6物理网络，但K8s集群本身是双栈（同时支持IPv4和IPv6服务），Kubespray官方确实没直接支持这种场景，得手动调整几个关键配置和组件，我把具体要改的地方拆成几个部分：

一、基础集群配置调整 #

首先得在Kubespray的集群变量里明确开启双栈，同时指定节点用IPv6注册：

• 编辑inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster/k8s-cluster.yml：

  • 设置kube_enable_dual_stack: true，强制开启双栈模式
  • 配置IPv4和IPv6的集群CIDR：kube_cluster_ipv4_cidr: "10.233.64.0/18"（选一个你常用的私有IPv4段），kube_cluster_ipv6_cidr: "fd00:10:233::/48"（符合RFC 4193的私有IPv6段）
  • 让Kubelet和控制平面组件绑定到IPv6地址：

    kubelet_bind_address: "::"
    kube_apiserver_bind_address: "::"
    kube_controller_manager_bind_address: "::"
    kube_scheduler_bind_address: "::"
    

  • 指定节点用IPv6地址注册到集群：kube_node_ip: "{{ ansible_default_ipv6.address }}"

• 编辑inventory/mycluster/hosts.ini，把所有节点的地址写成IPv6格式（注意加方括号），比如：

  [kube-master]
  master1 ansible_host=[fd00::101] ansible_user=ubuntu
  [kube-node]
  node1 ansible_host=[fd00::201] ansible_user=ubuntu
  

二、容器运行时配置 #

不管用Docker还是containerd，都要开启IPv6支持，确保容器能分配到双栈地址：

• 如果用Docker：编辑inventory/mycluster/group_vars/docker/docker.yml，设置docker_ipv6_enabled: true，docker_fix_iptables: true，让Docker支持IPv6网络。
• 如果用containerd：编辑inventory/mycluster/group_vars/containerd/containerd.yml，在containerd_config_template里添加IPv6相关配置，确保runtime支持双栈网络。

三、CNI插件适配（以Calico为例） #

Calico是支持双栈且能在纯IPv6节点运行的CNI，需要调整它的配置：

• 编辑roles/network_plugin/calico/defaults/main.yml：
  • 设置calico_use_dual_stack: true
  • 配置IPv4和IPv6的Pool CIDR，和集群CIDR对应：calico_ipv4pool_cidr: "{{ kube_cluster_ipv4_cidr }}"，calico_ipv6pool_cidr: "{{ kube_cluster_ipv6_cidr }}"
  • 关闭IPv4的IPIP隧道（节点没有物理IPv4，不需要）：calico_ipv4pool_ipip: "Never"
  • 指定节点用IPv6网卡自动检测：calico_node_ip_autodetection_method: "interface=eth0"（替换成你的节点实际网卡名）

四、跳过IPv4相关的系统检查和配置 #

Kubespray默认会做一些IPv4的系统优化，但你的节点没有IPv4，这些步骤需要跳过：

• 找到roles/kubernetes/preinstall/tasks/sysctl.yml，注释掉或删除所有和IPv4相关的sysctl设置，比如net.ipv4.ip_forward、net.ipv4.conf.all.forwarding等。
• 检查其他脚本里的IPv4检查逻辑，比如roles/kubernetes/node/tasks/main.yml里的节点IP检查，修改为只验证IPv6地址是否存在。

五、组件镜像与kube-proxy配置 #

• 确保你用的K8s组件镜像支持IPv6，官方k8s.gcr.io的镜像都支持，国内环境可以选支持IPv6的镜像源。
• 编辑k8s-cluster.yml，开启kube-proxy的双栈模式：kube_proxy_dual_stack: true，确保它能同时处理IPv4和IPv6的流量。

最后，部署完成后可以测试一下：创建一个双栈的Nginx Deployment，查看Service的ClusterIP，应该同时有IPv4和IPv6地址，并且能通过节点的IPv6地址访问这个服务。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Neeraj Jain