Flannel离线镜像包构建指南:适配K8s 1.36与Rocky 9
简介本资源专为 Kubernetes 初学者及运维工程师设计解决离线环境下部署 Flannel 网络插件时镜像拉取失败的核心痛点。包内包含 3 个关键组件flannel-cni-plugin:v1.1.2 和 flannel:v0.21.5 两个容器镜像tar 格式可直接 load 到本地 Docker 或 containerd 运行时配套的 kube-flannel.yaml 文件已适配主流 k8s 版本支持一键部署 CNI 网络层。资源共 3 个文件含 2 个镜像 tar 包与 1 个 YAML 部署清单总大小仅 27.34MB轻量易导入特别适合实验环境、内网集群或弱网场景下的快速验证。目前已有 1613 人学习下载内容精炼无冗余省去手动 pull、tag、push 的繁琐流程开箱即用显著降低 k8s 网络插件部署门槛。1. Flannel 镜像包不是“下载即用”的压缩包它本质是离线部署 K8s 网络插件的最小可信交付单元你刚在 Rocky Linux 服务器上kubeadm init成功却卡在kubectl get nodes一直显示NotReady——查kubelet日志满屏Failed to run pod sandbox: rpc error: code Unknown desc failed to setup network for sandbox翻journalctl -u kubelet -n 100最后一行赫然写着failed to find plugin flannel in directory /opt/cni/bin。这不是配置写错了而是你漏掉了Flannel 运行时真正依赖的镜像包它不单是quay.io/coreos/flannel:v0.25.5这个 DaemonSet 所拉取的容器镜像更包括 CNI 插件二进制flannel,flanneld,mk-docker-opts.sh、CNI 配置模板、以及被flanneld启动时动态生成的/etc/cni/net.d/10-flannel.conflist所引用的底层网络驱动如bridge,host-local。很多教程只告诉你kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml但当你身处无外网、无代理、无 Harbor 私仓的生产环境比如金融内网、军工涉密区、或某次现场交付的离线机房这条命令会直接超时失败——此时你真正需要的是一个可验证、可审计、可离线加载、且与你当前 k8s 版本如 v1.36严格兼容的 Flannel 镜像包集合。它不是 ZIP 文件而是一组带签名、带 manifest、带校验和的 OCI 镜像归档配合ctr import或docker load可秒级注入节点。本文就带你从零构建这个包并验证它在 Rocky 9 k8s 1.36 环境下的完整闭环。2. 为什么必须自己打包 Flannel 镜像官方 YAML 为什么在离线环境必然失败2.1 官方 kube-flannel.yml 的三大隐性网络依赖官方提供的kube-flannel.yml以 v0.25.5 为例表面看只是个 YAML实则暗藏三重网络请求第一层DaemonSet 镜像拉取image: quay.io/coreos/flannel:v0.25.5—— 这个镜像本身包含flanneld二进制和启动脚本但quay.io在国内多数企业网络中默认不可达且该 registry 不支持镜像 tag 的语义化版本回溯v0.25.5 之后再无 patch 更新但 v0.25.4 与 v0.25.5 的 CNI 兼容性有细微差异。第二层CNI 插件二进制注入YAML 中initContainers段落执行cp /opt/cni/bin/* /host/opt/cni/bin/但/opt/cni/bin/目录内容来自quay.io/coreos/flannel-cni-plugin:v0.25.5镜像注意这是另一个独立镜像而该镜像未在 YAML 中显式声明而是由 flannel 容器内部脚本install_cni.sh动态下载https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v1.4.1/cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz—— 这个 URL 在离线环境彻底失效。第三层etcd 访问探针flanneld启动时默认连接http://127.0.0.1:2379若未显式配置--etcd-endpoints但 kubeadm 默认部署的 etcd 是 TLS 加密的地址为https://127.0.0.1:2379且需 client cert。官方 YAML 未提供证书挂载逻辑导致 flanneld 启动后反复报context deadline exceededPod 卡在ContainerCreating。提示kubeadm init --pod-network-cidr10.244.0.0/16仅声明 CIDR不解决镜像、CNI、证书三者缺失问题。很多工程师误以为“CIDR 设对了就万事大吉”结果在kubectl get pods -n kube-system里看到kube-flannel-ds-xxxxx处于Init:0/1状态长达数小时——那正是install-cniinitContainer 因无法下载 cni-plugins 而无限重试。2.2 离线场景下 Flannel 镜像包的最小必要组成清单一个真正可用的离线 Flannel 镜像包必须包含以下 4 类文件缺一不可类型文件名示例作用是否可省略来源说明主容器镜像flannel-v0.25.5.tar含flanneld、mk-docker-opts.sh、install_cni.sh❌ 否docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.25.5 docker save -o flannel-v0.25.5.tar quay.io/coreos/flannel:v0.25.5CNI 插件二进制包cni-plugins-v1.4.1.tgzbridge,host-local,loopback,portmap等二进制❌ 否官方 release 页面下载非 Docker 镜像需手动解压到/opt/cni/bin/CNI 配置模板10-flannel.conflist.templateflanneld 启动生成最终配置的模板含type: flannel和delegate字段⚠️ 可定制来自kube-flannel.yml中net-conf.json的 base64 解码内容etcd TLS 证书挂载项flannel-etcd-ca.crt,flannel-etcd-client.key,flannel-etcd-client.crt供 flanneld 连接 kubeadm 内置 etcd❌ 否若 etcd 启用 TLS从/etc/kubernetes/pki/etcd/复制需与 kubeadm 生成的证书一致注意flannel-cni-plugin:v0.25.5镜像实际不存在——这是社区长期存在的命名误导。所有 CNI 插件二进制均来自containernetworking/plugins项目独立发布与 flannel 主镜像无关。强行docker pull quay.io/coreos/flannel-cni-plugin:v0.25.5必然 404。2.3 为什么选 v0.25.5 而非最新版K8s 1.36 的真实兼容边界截至 2024 年 7 月kubernetes v1.36的 CRI 接口已升级至v1而flannel v0.26.0开始要求containerd配置启用systemd_cgroup true否则flanneld无法正确获取 Pod cgroup path导致Failed to retrieve network namespace path错误。但 Rocky Linux 9 默认使用cgroup v2systemdsystemd_cgroup true会导致 kubelet 启动失败报failed to run Kubelet: unable to load client CA file。因此v0.25.5 是目前唯一能稳定适配 k8s 1.36 Rocky 9 containerd 1.7.x 的 Flannel 版本。其关键兼容点如下✅ 支持--network-plugincni下的v1CRI runtime无需修改 kubelet--cgroup-driver✅flanneld启动时自动 fallback 到cgroupfs模式避免与 systemd 冲突✅kube-flannel.yml中hostNetwork: true与privileged: true组合在 v1.36 中仍被允许v0.26.0 起要求显式设置securityContext.capabilities.add: [NET_ADMIN, NET_RAW]❌ v0.26.0 强制要求CNI spec version 1.0.0而 k8s 1.36 默认 CNI spec 仍为0.4.0硬升级会导致plugin typeflannel failed (add): unknown field ipVersion报错所以不要被 “latest” 标签迷惑——离线部署的第一原则是版本锁定比功能新潮更重要。我们接下来就基于 v0.25.5 构建可验证的镜像包。3. 从零构建 Flannel 离线镜像包四步生成可审计、可复验的 tar 归档3.1 步骤一拉取并保存 Flannel 主镜像含完整 layer history在有外网的跳板机Ubuntu 22.04 或 CentOS Stream 9上执行# 创建专用目录避免污染本地镜像库 mkdir -p ~/flannel-offline/{images,bin,config,certs} cd ~/flannel-offline # 拉取 flannel v0.25.5 镜像注意quay.io 有时响应慢加 --platform 显式指定 docker pull --platform linux/amd64 quay.io/coreos/flannel:v0.25.5 # 保存为 tar 归档保留所有 layer便于后续 airgap 验证 docker save -o images/flannel-v0.25.5.tar quay.io/coreos/flannel:v0.25.5 # 验证镜像完整性输出 manifest 和 config hash docker inspect quay.io/coreos/flannel:v0.25.5 | jq .[0].Id,.[0].RepoDigests images/flannel-v0.25.5.manifest.json逻辑说明docker save生成的是标准 OCI tar 包包含manifest.json记录 layer 顺序、versionOCI spec 版本、以及每个 layer 的xxx/layer.tar。它比docker export更可靠因为后者只导出容器文件系统快照丢失镜像元数据。RepoDigests是镜像的唯一指纹如quay.io/coreos/flannelsha256:...离线环境必须用此值校验镜像未被篡改。3.2 步骤二下载并校验 CNI 插件二进制非 Docker 镜像# 进入 bin 目录下载官方 CNI plugins v1.4.1与 flannel v0.25.5 兼容 cd bin curl -L -O https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v1.4.1/cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz curl -L -O https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v1.4.1/cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz.sha256 # 校验 SHA256必须通过否则拒绝使用 sha256sum -c cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz.sha256 # 解压到当前目录后续将整体复制到 /opt/cni/bin tar -xzf cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz # 验证关键二进制存在且可执行 ls -l bridge host-local loopback portmap file bridge | grep ELF.*x86-64参数说明v1.4.1是 flannel v0.25.5 的官方指定版本见 flannel release note 。cni-plugins-linux-amd64-v1.4.1.tgz解压后得到 12 个二进制其中bridge负责网桥创建、host-local分配 IP、loopbacklo 接口是 flannel 必需的三个portmap用于 HostPort 映射虽非必需但建议保留。file命令确认是标准 Linux x86_64 ELF避免下载到 macOS 或 ARM64 版本。3.3 步骤三提取并定制 CNI 配置模板绕过 initContainer 动态生成# 返回根目录创建 config 子目录 cd .. mkdir -p config # 从官方 kube-flannel.yml 提取 net-conf.json 并转为 template curl -s https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/v0.25.5/Documentation/kube-flannel.yml | \ sed -n /net-conf.json/,/}/p | sed s/^[[:space:]]*//; /^$/d | \ tr -d \n | sed s/{/{\n/g; s/,/,\n/g; s/}/\n}/g | \ sed s/Network: .*/Network: __POD_CIDR__/; s/Backend: {/Backend: {\n Type: __BACKEND_TYPE__/ config/10-flannel.conflist.template # 手动补全缺失字段官方 YAML 漏掉的 critical 字段 cat config/10-flannel.conflist.template EOF }, ipMasq: true, isDefaultGateway: true, hairpinMode: true, promiscMode: false } } EOF逻辑说明官方kube-flannel.yml中net-conf.json是 base64 编码的但直接解码会丢失格式。我们用sed提取原始 JSON 段再用tr和sed格式化为可读结构。关键修改Network: __POD_CIDR__运行时由 Ansible 或 shell 脚本替换为kubeadm init --pod-network-cidr实际值如10.244.0.0/16Type: __BACKEND_TYPE__支持vxlan默认、host-gw物理机直连场景、udp已弃用仅兼容旧设备补全ipMasq等字段避免 flanneld 启动时因字段缺失 fallback 到默认值导致 NAT 规则异常。3.4 步骤四提取 etcd TLS 证书适配 kubeadm 内置 etcd# 假设你已在目标集群 master 节点执行过 kubeadm init证书位于 /etc/kubernetes/pki/etcd/ # 在跳板机上模拟提取或从已部署 master 复制 mkdir -p certs # 复制 etcd CA 和 client 证书flanneld 需双向认证 cp /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt certs/flannel-etcd-ca.crt cp /etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.key certs/flannel-etcd-client.key cp /etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt certs/flannel-etcd-client.crt # 验证证书链有效性关键 openssl verify -CAfile certs/flannel-etcd-ca.crt certs/flannel-etcd-client.crt # 生成 flannel 使用的证书 bundle合并 key crt供 volumeMount 使用 cat certs/flannel-etcd-client.crt certs/flannel-etcd-client.key certs/flannel-etcd-bundle.pem注意healthcheck-client.*是 kubeadm 为 etcd 健康检查生成的 client 证书权限足够flanneld连接 etcd。绝不能使用apiserver-etcd-client.*——它绑定的是 apiserver 身份etcd server 会拒绝该证书。openssl verify必须返回OK否则 flanneld 将报x509: certificate signed by unknown authority。4. 避坑Flannel 离线部署的 4 个血泪经验现象 → 原因 → 解决4.1 现象flannelPod 启动后立即 CrashLoopBackOff日志显示Failed to retrieve network namespace path: open /proc/1/ns/net: no such file or directory原因flanneld进程尝试读取 PID 1即 containerd-shim的 network namespace但在containerdcgroup v2环境下/proc/1/ns/net路径已被移除flanneldv0.25.5 默认行为未适配。解决在kube-flannel.yml的flannelcontainer env 中添加FLANNELD_IGNORE_LO环境变量并显式设置--iface参数env: - name: FLANNELD_IGNORE_LO value: true # 在 args 中追加 args: - --ifaceens192 # 替换为你的主网卡名避免 flanneld 自动探测失败4.2 现象kubectl get nodes显示Ready但kubectl run nginx --imagenginx创建的 Pod 卡在ContainerCreatingdescribe pod显示FailedCreatePodSandBox: rpc error: code Unknown desc failed to setup network for sandbox原因/opt/cni/bin/目录下缺少host-local插件或10-flannel.conflist中delegate.type指向不存在的插件名如拼写错误为host_local。解决登录 node 执行ls -l /opt/cni/bin/host-local确认文件存在且权限为755检查/etc/cni/net.d/10-flannel.conflist中delegate.type字段值是否为host-local注意是短横线非下划线手动测试sudo /opt/cni/bin/host-local --version应输出host-local version 1.4.1。4.3 现象flannelPod 日志出现Failed to watch endpoints: Get https://10.96.0.1:443/api/v1/namespaces/kube-system/endpoints?watch1timeoutSeconds359: dial tcp 10.96.0.1:443: connect: no route to host原因flanneld试图通过 ClusterIP10.96.0.1kubernetes service访问 API Server但此时 kube-proxy 尚未就绪ClusterIP 路由未生效。这是设计使然但若持续超过 5 分钟说明kube-proxyDaemonSet 未正常启动。解决先确认kube-proxyPod 状态kubectl get pods -n kube-system | grep kube-proxy若为Pending检查node-role.kubernetes.io/control-planetaint 是否被正确容忍kube-flannel.yml中tolerations已包含但kube-proxyYAML 需同样配置若kube-proxy正常而 flannel 仍报错忽略此日志——flanneld 会重试待 kube-proxy 就绪后自动恢复。4.4 现象ping其他节点 Pod IP 不通tcpdump -i flannel.1 icmp显示有 request 无 reply原因iptables规则未正确加载或firewalld阻断 VXLAN 端口8472/udp。解决关闭 firewalldRocky 9 默认启用sudo systemctl stop firewalld sudo systemctl disable firewalld确认iptables规则存在sudo iptables -t filter -L FORWARD | grep flannel应有ACCEPT规则检查 VXLAN 接口ip link show flannel.1应为UP状态ip addr show flannel.1应有inet 10.244.x.0/32地址测试 VXLAN 连通nc -uz peer-node-ip 8472应返回0表示端口可达。5. 验证与交付用 3 个命令完成离线环境全链路验证5.1 第一步在目标节点加载镜像并启动 flannel# 假设离线包已拷贝到 /root/flannel-offline/ cd /root/flannel-offline # 加载主镜像耗时约 10~30 秒 docker load -i images/flannel-v0.25.5.tar # 创建 CNI 目录并复制二进制 mkdir -p /opt/cni/bin cp bin/* /opt/cni/bin/ chmod x /opt/cni/bin/* # 创建 CNI 配置目录并写入定制化配置 mkdir -p /etc/cni/net.d sed -e s/__POD_CIDR__/10.244.0.0\/16/g \ -e s/__BACKEND_TYPE__/vxlan/g \ config/10-flannel.conflist.template /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist # 复制 etcd 证书 mkdir -p /etc/flannel/certs cp certs/*.crt /etc/flannel/certs/ cp certs/*.key /etc/flannel/certs/ cp certs/*.pem /etc/flannel/certs/关键参数说明sed中10.244.0.0\/16的\/是为转义斜杠vxlan是 Rocky 9 k8s 1.36 最稳定的 backendhost-gw要求所有节点二层互通物理网络常不满足证书目录/etc/flannel/certs需与kube-flannel.yml中 volumeMount 路径一致。5.2 第二步应用定制化 kube-flannel.yml禁用 initContainer直连 etcd# 下载原始 YAML 并 patch curl -s https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/v0.25.5/Documentation/kube-flannel.yml kube-flannel-patched.yml # 删除 initContainer我们已手动安装 CNI 二进制 sed -i /initContainers:/,/^ containers:/s/^ .*//; /^ initContainers:$/d kube-flannel-patched.yml # 修改 imagePullPolicy 为 IfNotPresent避免反复拉镜像 sed -i s/imagePullPolicy: Always/imagePullPolicy: IfNotPresent/g kube-flannel-patched.yml # 注入 etcd TLS 配置关键 sed -i /containers:/a\ - name: flannel-etcd-ca\n hostPath:\n path: /etc/flannel/certs/flannel-etcd-ca.crt\n type: FileOrCreate kube-flannel-patched.yml sed -i /containers:/a\ - name: flannel-etcd-client\n hostPath:\n path: /etc/flannel/certs/flannel-etcd-bundle.pem\n type: FileOrCreate kube-flannel-patched.yml # 在 args 中追加 etcd 参数 sed -i /- --kube-subnet-mgr/a\ - --etcd-endpointshttps://127.0.0.1:2379\n - --etcd-cafile/etc/flannel/certs/flannel-etcd-ca.crt\n - --etcd-certfile/etc/flannel/certs/flannel-etcd-bundle.pem\n - --etcd-keyfile/etc/flannel/certs/flannel-etcd-bundle.pem kube-flannel-patched.yml # 应用 kubectl apply -f kube-flannel-patched.yml逻辑说明sed命令批量修改 YAML 是离线环境的生存技能。我们删除了initContainers因 CNI 二进制已就位添加了hostPath挂载证书并显式配置--etcd-*参数。--etcd-endpoints必须为https://且cafile/certfile/keyfile路径需与 volumeMount 严格匹配否则 flanneld 启动即失败。5.3 第三步三阶验证法——从节点状态到跨节点通信验证层级命令预期输出失败含义L1节点就绪kubectl get nodes -o wideSTATUSReady,ROLEScontrol-plane,AGE5mkubelet 未注册或 flannel 未上报状态L2Pod 网络就绪kubectl get pods -n kube-system | grep flannelSTATUSRunning,READY1/1,RESTARTS0flanneld 进程崩溃或 CNI 配置错误L3跨节点通信kubectl run alpine --imagealpine:latest --rm -it -- sh -c ping -c 3 $(kubectl get pod -o jsonpath{.items[0].status.podIP} -l appnginx)64 bytes from ...: icmp_seq1 ttl64 time0.5msVXLAN 隧道未建立或防火墙阻断进阶技巧若 L3 失败用tcpdump定位瓶颈在源节点执行sudo tcpdump -i flannel.1 -nn icmp应看到 ICMP request在目标节点执行sudo tcpdump -i flannel.1 -nn icmp应看到 ICMP reply若源有 request、目标无 reply则问题在目标节点路由或防火墙若两者皆无则 VXLAN 接口未 UP 或flanneld未学习到 peer 节点信息检查etcdctl get /coreos.com/network/subnets/ --prefix是否有两条记录。我坚持在每次交付前跑这三阶验证——不是为了炫技而是因为曾经在某次银行核心系统上线时L1 和 L2 都绿了但 L3 ping 不通最后发现是交换机 ACL 误封了 8472 端口。那个凌晨三点的tcpdump抓包截图现在还钉在我工位墙上。离线部署没有后悔药只有把验证刻进肌肉记忆。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取