Kubernetes入門

Kubernetesの概要

• Kubernetesとは、コンテナオーケストレーションツールである。複数のコンテナを良い感じに管理してくれる（例：一部コンテナに負荷集中時に自動でスケールする）
• マスターとノードという2種類のサーバーが存在
  • マスターはコンテナの管理をする。また、外部から管理可能にするためのAPIを提供する
    • APIの認証情報は~/.kube/configに記載する
  • ノードはコンテナのホストをする
• 配備するリソース（例：コンテナ）やその設定は、マニフェストと呼ばれる設定ファイルで定義する
• リソース郡はKubernetesクラスタという箱に入る。さらにNamespaceで箱に仕切りをつけることができる
• マスターが提供するAPIはkubectlコマンドで実行する。基本的なコマンドは以下

コマンド	説明
apply	リソース作成
delete	リソース削除
get	リソース情報参照
logs	ログの参照
exec	配備済コンテナ内でのコマンド実行
port-forward	ローカルのポートからコンテナのポートへのポートフォワード

各種リソースの説明

• Kubernetesのリソースにはとても多くの種類がある

Workloadsリソース

• Pod
  • 1つ以上のコンテナを持つ箱
  • 1つのPodにつき1つのIPを持つ
• ReplicaSet
  • Podを複製し、特定のラベルを持つPodの数を、マニフェストで定義した数で維持する
    • 例：replicas: 3, labels: labelA, labelBと定義した場合、labelA, labelBのpodの合計数を3で維持する
    • Podの増減履歴はkubectl describe rsで確認可能
• Deployment
  • 複数のReplicaSetを管理する。ローリングアップデートやロールバックを行う。
• DaemonSet
  • ノードの常駐プロセス。各ノードに1つずつ配備される
    • 使用例：Datadogを常駐させることで各ノードを監視する
• StatefulSet
  • ステートフルなもの（例：DB）を管理する
  • 再作成について
    • PersistentVolumeを使用している場合は、同じディスクを用いて再作成される
    • 再作成してもPod名は変わらない
• Job
  • バッチ処理をする
• CronJob
  • バッチ処理を定期実行する

Discovery&LBリソース

Service

• Podのセットに対するエンドポイント
  • セット内の特定のpodに通信したい場合はlabelで指定
  • エンドポイントの種類は下記を参照
    • 【オンプレ/AWS/GCP】 ClusterIP / NodePort / External IP / Loadbalancer / Ingress / Router の違いとその動き

Configリソース

• ConfigMap
  • 環境変数を管理
• Secret
  • 機密情報を管理。base64エンコードされる
    • 安全性を確保するには別途対策が必要

Storageリソース

• Volume
  • 既存のボリュームをコンテナから使用できるようにする
• PersistentVolume
  • 永続ボリュームを提供する外部システムと連携して、ボリュームの新規作成や削除ができる
• PersistentVolumeClaim
  • PodとPersistentVolumeを紐づける

その他

Podのヘルスチェック

• Podのヘルスチェックには2種類ある

種類	役割	失敗時の挙動
Liveness Probe	Podの死活監視	Podの再起動
Readiness Probe	Podがサービスを開始可能か確認（例：バックエンドのDBと接続済か）	Podへの通信拒否

Podの再起動ポリシー

• Pod停止時の再起動ポリシーには3種類ある

種類	説明
Always	常に再起動
OnFailure	終了コード0を除き再起動
Never	再起動しない

Kubernetesと連携可能な著名サービス

サービス	機能
Fluentd	ログ管理
Prometheus	監視
Istio	サービスメッシュ