Kubernetes on Google Cloud Platform by Rancher ～Install & ‎Architecture～

Rancherのkubernetesテンプレートを利用して、簡単にk8s環境を構築してみたいと思います。

Rancherは、ホストを管理するRancher Serverと管理されるホストのRancher Agentが必要となり、
ServerとAgentはDockerイメージであるため、docker runコマンドを実行するだけで利用できます。

Rancher ServerとAgent環境を構築して、k8s環境も構築して、Rancherのk8sのArchitecutreを考えてみたいと思います。

Rancher Server & Agent on GCP

今回は、Google Cloud Platformを利用して、Rancher Server 1台とAgentホスト 3台の環境を作成します。

※他のクラウドベンダー、オンプレミス環境でも構いません。

Compute Engineで以下の4インスタンスを作成します。

項目	入力概要
ゾーン	asia-southeast1-a
マシンタイプ	vCPUx1
ブートディスク	Ubuntu 14.04 LTS
ファイアウォール	HTTP トラフィックを許可する、HTTPS トラフィックを許可するの両方をチェックします。

GCPでは、デフォルトでファイアウォールが設定されていて、ホスト間でのコンテナの通信が行えないため、
設定を変更する必要があります。

GCPのダッシュボードで、「ネットワーキング」-「ファイアウォール」を選択して、ファイアウォールルールを作成します。

名前は任意名、ソースIPの範囲は0.0.0.0/0、プロトコルとポートは全て許可とします。
今回はお試しということで、全許可にしています。
最後に「作成」ボタンをクリックします。

Rancher Serverの構築

rootパスワードの設定

GCPではrootのパスワードがデフォルトでは設定されていないので、まずはrootのパスワードを設定します。
4インスタンスに任意のパスワードを設定します。

コマンド

$ sudo passwd root

Dockerのインストール

Dockerをインストールします。Rancherとk8s環境ではDockerのバージョンがサポートしているものとそうでないものがあるので、Support Versionで確認します。

今回は、Rancher Labs公式Online Meetupで1.12.6で行っているので、そのバージョンに合わせてみます。
4インスタンスにDockerをインストールします。

コマンド

$ curl https://releases.rancher.com/install-docker/1.12.6.sh | sh
.
.
.
Client:
 Version:      1.12.6
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.4
 Git commit:   78d1802
 Built:        Tue Jan 10 20:26:30 2017
 OS/Arch:      linux/amd64

Server:
 Version:      1.12.6
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.4
 Git commit:   78d1802
 Built:        Tue Jan 10 20:26:30 2017
 OS/Arch:      linux/amd64
.
.
.
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Rancher Serverのインストール

4インスタンスうちの1台に最新版のRancher Serverのコンテナをインストールします。
2017年6月現在Rancher Serverはv1.6.2となります。

コマンド

$ sudo docker run -d --restart=unless-stopped -p 8080:8080 rancher/server

対象のインスタンスの外部IPにポート8080でブラウザからアクセスします。

http://外部IPアドレス:8080/

1.「Got it」をクリックします。

2.下部メニューの言語選択から「日本語」を選択します。

3.上部メニューの「管理者」-「アクセスコントロール」を選択します。

4.「click here」をクリックします。

5.GitHubのログイン画面が表示されます。ログインします。
※GitHubのアカウントを持っていない場合は作成しましょう。

6.「Register a new Application」ボタンをクリックします。

7.赤枠箇所を入力し、「Register application」ボタンをクリックします。

8.「Client ID」および「Client Secret」が払い出されます。

9.GitHubから払い出された「クライアント ID」および「クライアント秘密キー」を入力して「保存」をクリックします。

10.「GitHubアカウントで認証」ボタンをクリックします。

11.Rancher側の画面が切り替わり「GitHubは有効です」と表示されます。

k8s環境テンプレートの作成

1.上部メニュー「環境管理」を選択します。

2.「環境追加」をクリックします。

3.「名前」に任意の名前を入力します。ここでは「k8s」とします。「環境のテンプレート」でkubernetesのアイコンを選択します。「作成」をクリックします。

4.上部メニューから「k8s」を選択します。

5.「ホストを追加」をクリックします。

Rancher Agentのインストール

1.赤枠のコマンドをコピーして、残り3台のまず1台にペーストし、「閉じる」をクリックします。

コマンド

$ sudo docker run --rm --privileged -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /var/lib/rancher:/var/lib/rancher rancher/agent:v1.2.2 http://RancherServer外部IP:8080/v1/scripts/053345DA35CBEE8144B6:1483142400000:2cehkwGGXulEgYZV0uD3NIRIRk

2.上部メニュー「インフラストラクチャー」から「ホスト」を選択します。

3.Rancher ServerとRancher Agentが連携し、約5分以内にk8s環境が構築されます。

4.残り2台のインスタンスにも1のコマンドをペーストして実行すると、2台のホストが追加されます。

以下の構成となります。

これでk8sの環境構築は完了となります。

k8s dashboard

1.上部メニュー「KUBERNETES」-「ダッシュボード」を選択します。

2.「kubernetes UI」をクリックします。

3.新規にブラウザのタブが開いて、kubernetes dashboardが利用できます。

k8s Architecture of Rancher

Rancherのk8s環境では各ホストで以下のコンテナ構成が自動で構築されます。HOST1にあるkubernetes-1がAPI Serverと思われます。kubernetes-controller-manager-1、kubernetes-etcd-1、kubernetes-scheduler-1が主にMasterに必要となるコンポーネントコンテナになります。

HOST1

対象ホスト	スタック名	コンテナ名
HOST1	kubernetes	kubernetes-addon-starter-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-controller-manager-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-etcd-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-kubectld-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-kubernetes-kube-hostname-updater-1(sidekicks)
HOST1	kubernetes	kubernetes-proxy-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-rancher-ingress-controller-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-rancher-kubernetes-agent-1
HOST1	kubernetes	kubernetes-scheduler-1

対象ホスト	スタック名	コンテナ名
HOST1	kube-system	monitoring-grafana
HOST1	kube-system	kubernetes-dashboard
HOST1	kube-system	tiller-deploy
HOST1	kube-system	heapster
HOST1	kube-system	monitoring-influxdb
HOST1	kube-system	kube-dns

HOST2

対象ホスト	スタック名	コンテナ名
HOST2	kubernetes	kubernetes-proxy-2
HOST2	kubernetes	kubernetes-kubelet-2
HOST2	kubernetes	kubernetes-etcd-2

HOST3

対象ホスト	スタック名	コンテナ名
HOST3	kubernetes	kubernetes-proxy-3
HOST3	kubernetes	kubernetes-kubelet-3
HOST3	kubernetes	kubernetes-etcd-3

ホストを追加するごとに構成としては、HOST2,HOST3と同じ構成が作成されると思われます。

引き続き、それぞれのRancherのk8sとしての各コンポーネントコンテナの意味合いやPodを作成するとどうなるかなど、検証しながら更新していきたいと思います。