ニフクラ Photon OS / kubeadm で構築するKubernetesクラスタ #kubernetes

Photon OSはVMWareが開発しているコンテナ向け軽量Linuxです。VMWare環境向けに最適化され、コンテナをホストする前提で作られているそうです。先日、ニフクラにPhoton OSがリリースされたので、今回はこのニフクラ上でのPhoton OS 3.0に対してkubeadmでKubernetesクラスタを構築してみます。

結論としては、ほぼ通常のkubeadmによる構築方法で構築が出来ました。

前提

マスター1台＋ノード2台のシンプルな構成
Kubernetes 1.14.1
PhotonOS 3.0
ニフクラサーバータイプ c-medium（これも最近出たやつ）
- 2 vCPU、メモリ２GBなのでkubeadm構成での最低限のスペック
ニフクラプライベートLAN内で構築

構築

kubeadm環境構築

後ほど、Kubernetesのノード名として使われるので、ホスト名を設定しておきます。今回の例では、 photon001 〜 003 といったホスト名を設定しています。

# hostnamectl set-hostname <ホスト名>

ニフクラのPhoton OSでは、初期状態でDockerが動いていないので、有効化＆起動させます。

# systemctl enable docker
# systemctl start docker

kubeadmのインストール手順上、 tarを使うので入れておきます。

# tdnf install -y tar

kubeadmのインストール方法は公式のインストール方法を参照して、 Container Linux に記載の手順のまま実施します。

インストール後、パスを通しておきます。

# echo 'export PATH="${PATH}:/opt/bin"' >> ~/.bash_profile
# source ~/.bash_profile

一応、ニフクラ上のPhoton OSのCgroup Driverを確認しておきます。cgroupfsなのでとりあえず何もしなくて大丈夫です（cgroupfs以外の場合は設定が必要）。

# docker info | grep -i cgroup
Cgroup Driver: cgroupfs

ニフクラ上のPhoton OSでは名前解決に自分自身のunboundを見に行くように設定されていますが、このままだと CoreDNSがCrashLoopBackOffになるので、別のDNSに書き換えます。今回は簡単に Google Public DNS にします。

# sed -i -e "s/DNS=127.0.0.1/DNS=8.8.8.8/g" /etc/systemd/resolved.conf
# systemctl restart systemd-resolved.service

マスター構築

kubeadm init します。 --pod-network-cidr は後の手順で構築するCNIと合わせる必要があります。flannelやcanalのデフォルトに合わせるなら 10.244.0.0/16 になります。他にも kubeadm init のオプションはあるので必要に応じて設定しましょう。

# kubeadm init --apiserver-advertise-address '<マスターのプライベートIP>' --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

kubeadm init を実行すると、WARNINGがいくつか出ますが、今回は一旦無視しています（ちゃんと利用する際は対応したほうがよいでしょう）。最後に kubeadm join 〜 --token xxxxxx --discovery-token-ca-cert-hash xxxxxx のような joinする用の情報が出力されているので、控えておきます。

また、kubectlで接続するためのconfigが生成されているので、必要に応じて設定します。別のホストに /etc/kubernetes/admin.conf の内容をコピーしてもよいでしょう。

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

ここまでの段階で、kubectlでノードとPodの状態を見てみます。今回のマスターのノード（photon001）のステータスが NotReady なことがわかります。また、corednsのPodが Pending になっています。

# kubectl get nodes
NAME        STATUS     ROLES    AGE   VERSION
photon001   NotReady   master   12m   v1.14.1

# kubectl get pods --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   coredns-fb8b8dccf-8zl5h    0/1     Pending   0          51s
kube-system   coredns-fb8b8dccf-c2cbm    0/1     Pending   0          51s
kube-system   etcd-photon001             1/1     Running   0          11s
kube-system   kube-apiserver-photon001   1/1     Running   0          9s
kube-system   kube-proxy-6scq8           1/1     Running   0          50s
kube-system   kube-scheduler-photon001   1/1     Running   0          12s

上記は、まだCNIが入っていないせいなので、公式の手順を参考にCNIをインストールします。今回は Canal を入れてみました。導入後、少し待つと下記のように正常な状態になります。

# kubectl get nodes
NAME        STATUS   ROLES    AGE    VERSION
photon001   Ready    master   2m2s   v1.14.1

# kubectl get pods --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   canal-gfdp2                         3/3     Running   0          10s
kube-system   coredns-fb8b8dccf-8zl5h             1/1     Running   0          106s
kube-system   coredns-fb8b8dccf-c2cbm             1/1     Running   0          106s
kube-system   etcd-photon001                      1/1     Running   0          66s
kube-system   kube-apiserver-photon001            1/1     Running   0          64s
kube-system   kube-controller-manager-photon001   1/1     Running   0          45s
kube-system   kube-proxy-6scq8                    1/1     Running   0          105s
kube-system   kube-scheduler-photon001            1/1     Running   0          67s

ノード構築

ここまではマスターノードの構築でしたが、ノード構築も「kubeadm環境構築」までは同じです。マスターのホストで kubeadm init した際に出力されたコマンドをつかって 2台とも kubeadm join 〜 するだけです。join後、少し待つと下記のような状態になります。

# kubectl get nodes
NAME        STATUS   ROLES    AGE     VERSION
photon001   Ready    master   21m     v1.14.1
photon002   Ready    <none>   6m24s   v1.14.1
photon003   Ready    <none>   3m1s    v1.14.1

動作確認

適当にPodを動かしてみます。

# kubectl run hello-world --replicas=3 --image=gcr.io/google-samples/node-hello:1.0  --port=8080
# kubectl expose deployment hello-world --type=NodePort --name=hello-world

# kubectl get pod
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
hello-world-77b55d5bf8-hgp9k   1/1     Running   0          62s
hello-world-77b55d5bf8-mjh58   1/1     Running   0          62s
hello-world-77b55d5bf8-vrvwp   1/1     Running   0          62s

# kubectl get pod
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
hello-world-77b55d5bf8-hgp9k   1/1     Running   0          76s
hello-world-77b55d5bf8-mjh58   1/1     Running   0          76s
hello-world-77b55d5bf8-vrvwp   1/1     Running   0          76s

# kubectl get deployments
NAME          READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
hello-world   3/3     3            3           81s

# kubectl get service
NAME          TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
hello-world   NodePort    10.97.91.234   <none>        8080:31669/TCP   78s
kubernetes    ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP          24m

# curl http://<ノードのプライベートIP>:<NodePortのポート>
Hello Kubernetes!

正しくKubernetesクラスタとして動作しているようです。

まとめ

ニフクラのPhoton OSでもほぼ通常のkubeadmによる構築手順で、Kubernetesを構築することが出来ました。実用的にはマスターを冗長構成にするなど細かい設定は必要でしょうが、他のOSと同様の方法で動作させることができそうです。

参考文献

VMware Photon OS で構築するK8Sクラスタ - /var/log/study