はじめに
この記事をみて自分でもおうちkubernetesを作ってみたくなり、実際に作ったのはいいものの使いみちがなく、
１年ほど放置していました。
私は、自宅で録画サーバを構築しているのですが、録画サーバの一部をラズパイに構築して、せっかくおうち化したkubernetesを有効活用しようと思います。
録画サーバの構成
- PT3 × 2
- チューナーボードです。現在は製造が終了しているため価格が高騰しています。
- mirakurun
- TVチューナサーバです。RESTAPIが実装されていてTCP経由でTVストリームを取得できます。
- https://github.com/Chinachu/Mirakurun
- chinachu γ
- 録画ソフトです。TVチューナから取得したストリームデータを録画するソフトです。
今回は、mirakurunは現行のままで運用し、chinachu γをラズパイkubernetesに構築しTCP経由で録画ができる環境を構築します。
最終的にやりたいことは、録画後のデータをmp4にエンコードして、NASに保存することです。
構成
| Raspberry Pi 3 Model B | 3個 |
| microSDカード | 3枚 |
| 4段積層式 Raspberry Pi3 ケース | 1個 |
| Anker PowerPort 6 (60W 6ポート USB急速充電器) | 1個 |
| microUSB ケーブル | 4本 |
| TP-Link WIFI Nano(TL-WR802N) | 1個 |
| microUSB 給電 スイッチングハブ (LAN-SW05PSBE) | 1個 |
| 外付けHDD 4TB(HD-TPA4U3-B) | 1個 |
※TP-Link WIFI Nanoで無線でのアクセスをしていましたが、2.4GHzのためワイヤレスヘッドホンの電波と干渉してしまったため、
現在は有線接続しています。
kubernetesインストール
kubernetesのインストールは他の方が投稿している記事が山ほどありますので、詳細は省きます。
クラスター構成は以下です。
$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8spi01 Ready master 98d v1.13.3
k8spi02 Ready <none> 98d v1.13.3
k8spi03 Ready <none> 98d v1.13.3
chinachuのビルド
こちらでラズパイで動かすためのカスタマイズをされている方がいましたので、使用して構築していきます。
git clone https://github.com/madpepper/docker-rpi-tv-sys.git
TVチューナサーバのmirakurunは今回ラズパイで運用しないのでchinachu部分のみイメージビルドして、
private registryにpushします。
ちなみにprivate registryはkubernetesに構築済みです。
$ cd docker-rpi-tv-sys/chinachu
$ docker build --rm -t chinachu .
# private registryにpush
$ docker tag chinachu:latest 192.168.11.101:30500/chinachu:latest
$ docker push 192.168.11.101:30500/chinachu:latest
HDDをマウント
録画データを外付けHDDに保存するためのマウント設定をします。
今回はk8spi03にHDDをマウントします。
persistentVolume
録画データを保存する永続がボリュームを設定します。
比較的構築が容易なNFSを利用します。
# NFSサーバのインストール
$ sudo apt install nfs-kernel-server
# NFSクライアントのインストール(k8spi03以外のホストにインストール)
$ sudo apt install nfs-common
以下k8spi03ホストにて作業
# nfs用ディレクトリの作成
$ mkdir -p /mnt/share/nfs
$ echo "/mnt/share/nfs 192.168.11.0/24(rw,async,crossmnt,no_root_squash,no_subtree_check)" | sudo tee -a /etc/exports
$ sudo systemctl start nfs-server.service
$ sudo systemctl enable nfs-server.service
## statusで確認
$ sudo systemctl status nfs-server.service
---
nfs-server.service - NFS server and services
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/nfs-server.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (exited) since Mon 2019-12-16 00:32:32 JST; 6 days ago
Process: 25077 ExecStart=/usr/sbin/rpc.nfsd $RPCNFSDARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 25075 ExecStartPre=/usr/sbin/exportfs -r (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 25077 (code=exited, status=0/SUCCESS)
Memory: 0B
CPU: 0
CGroup: /system.slice/nfs-server.service
Dec 16 00:32:32 k8spi03 systemd[1]: Starting NFS server and services...
Dec 16 00:32:32 k8spi03 systemd[1]: Started NFS server and services.
persistent volumeの作成
録画データのディレクトリと設定ファイルのディレクトリをボリューム共有するためpvを作成します。
chinachu_pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: chinachu-rec
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
spec:
capacity:
storage: 3500Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
nfs:
server: k8spi03.local
path: /mnt/share/nfs/chinachu_rec
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: chinachu-conf
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
spec:
capacity:
storage: 100Mi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
nfs:
server: k8spi03.local
path: /mnt/share/nfs/chinachu_conf
$ kubectl apply -f chinachu_pv.yaml
pv, pvcが作成されているか確認します。
$ kubectl get pv,pvc -o wide
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
persistentvolume/chinachu-conf 100Mi RWO Recycle Bound default/chinachu-conf slow 91d
persistentvolume/chinachu-rec 3500Gi RWO Recycle Bound default/chinachu-rec slow 91d
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
persistentvolumeclaim/chinachu-conf Bound chinachu-conf 100Mi RWO slow 91d
persistentvolumeclaim/chinachu-rec Bound chinachu-rec 3500Gi RWO slow 91d
chinachuのマニフェスト作成
作成したマニフェストは以下になります。
web, apiのポート外部からアクセスされるのでNodePortを固定で設定しました。
manifest.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: chinachu
labels:
app: chinachu
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: chinachu
template:
metadata:
labels:
app: chinachu
spec:
containers:
- name: chinachu
image: 192.168.11.101:30500/chinachu:latest
env:
- name: TZ
value: "Asia/Tokyo"
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/local/chinachu/conf"
name: conf
- mountPath: "/usr/local/chinachu/recorded"
name: recorded
ports:
- containerPort: 10772
name: web-port
- containerPort: 20772
name: api-port
volumes:
- name: conf
persistentVolumeClaim:
claimName: chinachu-conf
- name: recorded
persistentVolumeClaim:
claimName: chinachu-rec
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
app: chinachu
name: chinachu-web
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 10772
targetPort: web-port
nodePort: 31772
selector:
app: chinachu
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
app: chinachu
name: chinachu-api
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 20772
targetPort: api-port
nodePort: 31272
selector:
app: chinachu
$ kubectl apply -f manifest.yaml
起動できたか確認します。
$ kubectl get pods,svc -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod/chinachu-79554fd54b-4dqqg 1/1 Running 0 18h 10.244.1.18 k8spi02 <none> <none>
pod/registry 1/1 Running 0 6d23h 10.244.2.8 k8spi03 <none> <none>
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
service/chinachu-api NodePort 10.104.102.113 <none> 20772:31272/TCP 18h app=chinachu
service/chinachu-web NodePort 10.102.118.9 <none> 10772:31772/TCP 18h app=chinachu
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 99d <none>
service/srv-registry NodePort 10.111.164.192 <none> 5000:30500/TCP 6d23h app=registry
ブラウザで確認
webにアクセスできるか確認してみます。
http://:30772
mirakurunから番組表であるEPGデータを取得できていました。
試しに録画してみましたが、問題なく再生できました。
最後に
放置していたおうちkubernetesを有効活用できそうです。
ただ、ラズパイはmicroSDがストレージとなっているため、耐久性が不安がありますが試しに使い続けてみようと思います。
今後はラズペリーパイのハードウェアエンコードを使用したmp4への自動エンコード処理を組み込んで行けたらと思います。