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EKS で Containerd を有効化してみた (eksctl)

Last updated at Posted at 2022-11-04

はじめに

Kubernetes では、バージョン 1.24 で dockershim コンポーネントが完全に削除されました。dockershim は、Kubernetes 上で Docker API を呼びだすためのインターフェースを提供するブリッジの役割を担うソフトウェアです。EKS でも同様に、バージョン 1.24 以降、 dockershim が完全に削除されます。こちらのドキュメントに dockershim が削除されることが明記されています。dockersim の代わりに、CRI インターフェースを提供する Containerd が使われるようになります。

バージョン 1.21, 1.22, 1.23 では、引き続き dockershim が使えます。また、containerd を利用するためのオプションも用意されています。今回の記事では、この containerd を有効化した EKS を構築してみる記事となります。

eksctl のインストール

EKS の構築には、eksctl を使っていきます。手元の環境にインストールします。

curl --silent --location "https://github.com/weaveworks/eksctl/releases/latest/download/eksctl_$(uname -s)_amd64.tar.gz" | tar xz -C /tmp
sudo mv /tmp/eksctl /usr/local/bin
eksctl version

バージョンを確認します。

> eksctl version
0.116.0

EKS on EC2 クラスターを作成

eksctl で利用する AMI のバージョンを確認します。EKS のバージョンに合わせた AMI の指定をしていきます。

EKS_VERSION=1.23

aws ssm get-parameter \
    --name /aws/service/eks/optimized-ami/${EKS_VERSION}/amazon-linux-2/recommended/image_id \
    --query "Parameter.Value" --output text

作業用ディレクトリを作成します。 

mkdir ~/temp/eksctl/
cd ~/temp/eksctl/

eksctl の動作を指定するための YAML ファイルを、ヒアドキュメントで作成します。

  • AMI 指定
  • overrideBootstrapCommand で containerd を指定
  • クラスター名を正しく指定
cat <<'EOF' > ~/temp/eksctl/eksctl-configure.yaml
apiVersion: eksctl.io/v1alpha5
iam:
  withOIDC: true
kind: ClusterConfig
kubernetesNetworkConfig:
  ipFamily: IPv4
managedNodeGroups:
- amiFamily: AmazonLinux2
  ami: ami-08ba895a802ee90a8
  desiredCapacity: 2
  name: ng-containerd
  ssh:
    allow: true
    publicKeyPath: /home/ec2-user/.ssh/id_rsa.pub
  overrideBootstrapCommand: |
    #!/bin/bash
    /etc/eks/bootstrap.sh eks-ec2-eksctl-cluster03 --container-runtime containerd
metadata:
  name: eks-ec2-eksctl-cluster03
  region: ap-northeast-1
  version: "1.23"
privateCluster:
  enabled: false
  skipEndpointCreation: false
vpc:
  autoAllocateIPv6: false
  cidr: 10.0.0.0/16
  clusterEndpoints:
    privateAccess: false
    publicAccess: true
  id: vpc-0b8b2123a16d03528
  manageSharedNodeSecurityGroupRules: true
  nat:
    gateway: Disable
  subnets:
    private:
      ap-northeast-1a:
        az: ap-northeast-1a
        cidr: 10.0.100.0/24
        id: subnet-0c414bf2d11f17bba
      ap-northeast-1c:
        az: ap-northeast-1c
        cidr: 10.0.101.0/24
        id: subnet-09023225144fa1c62
      ap-northeast-1d:
        az: ap-northeast-1d
        cidr: 10.0.102.0/24
        id: subnet-0cf48d891b1bea31c
    public:
      ap-northeast-1a:
        az: ap-northeast-1a
        cidr: 10.0.0.0/24
        id: subnet-0d9a1ae8571fa7c30
      ap-northeast-1c:
        az: ap-northeast-1c
        cidr: 10.0.1.0/24
        id: subnet-0355f72e6534092bf
      ap-northeast-1d:
        az: ap-northeast-1d
        cidr: 10.0.2.0/24
        id: subnet-0c4b7c352a610baf4
EOF

一番重要な個所は overrideBootstrapCommand です。bootstrap.sh に --container-runtime containerd と指定することで、1.23 以前の EKS で Containerd を有効化できます。

  overrideBootstrapCommand: |
    #!/bin/bash
    /etc/eks/bootstrap.sh eks-ec2-eksctl-cluster03 --container-runtime containerd

overrideBootstrapCommand で指定した文字は、EC2 にある Launch Template に反映されます。Launch Template の詳細画面に移動して

image-20221031175208962.png

Advanced details を開き

image-20221031175232559.png

User data に反映されています。

image-20221105002257791.png

それでは実際にデプロイをする前に、作成したファイル正しいか --dry-run で確認します。エラーが出なければ OK です。

eksctl create cluster \
-f eksctl-configure.yaml \
--dry-run

EKS のデプロイを行います。

eksctl create cluster \
-f eksctl-configure.yaml

実行例 : いろいろ表示が流れていきます。

2021-07-30 13:16:40 [ℹ]  eksctl version 0.58.0
2021-07-30 13:16:40 [ℹ]  using region ap-northeast-1
2021-07-30 13:16:41 [✔]  using existing VPC (vpc-0b8b2123a16d03528) and subnets (private:map[ap-northeast-1a:{subnet-0c414bf2d11f17bba ap-northeast-1a 10.0.100.0/24} ap-northeast-1c:{subnet-09023225144fa1c62 ap-northeast-1c 10.0.101.0/24} ap-northeast-1d:{subnet-0cf48d891b1bea31c ap-northeast-1d 10.0.102.0/24}] public:map[ap-northeast-1a:{subnet-0d9a1ae8571fa7c30 ap-northeast-1a 10.0.0.0/24} ap-northeast-1c:{subnet-0355f72e6534092bf ap-northeast-1c 10.0.1.0/24} ap-northeast-1d:{subnet-0c4b7c352a610baf4 ap-northeast-1d 10.0.2.0/24}])
2021-07-30 13:16:41 [!]  custom VPC/subnets will be used; if resulting cluster doesn't function as expected, make sure to review the configuration of VPC/subnets

この裏では、CloudFormation の Stack が自動的に作成されていく

image-20210730131757972.png

一定時間後、デプロイが終了して EKS クラスターが出来上がりました。

image-20221030165401217.png

kubeconfig の生成

作成した EKS クラスターに接続するために、kubeconfig を生成します。

aws eks update-kubeconfig \
  --region ap-northeast-1 \
  --name eks-ec2-eksctl-cluster03

必要に応じて、コンテキストを切り替えます。

kubectl ctx

kubectl で、Node の情報を取得可能です。CONTAINER-RUNTIME が containerd://1.6.6 となっています。

> kubectl get nodes -o wide
NAME                                            STATUS   ROLES    AGE    VERSION               INTERNAL-IP   EXTERNAL-IP      OS-IMAGE         KERNEL-VERSION                 CONTAINER-RUNTIME
ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal   Ready    <none>   5d7h   v1.23.9-eks-ba74326   10.0.1.253    xx.xx.xx.xx      Amazon Linux 2   5.4.209-116.367.amzn2.x86_64   containerd://1.6.6
ip-10-0-2-78.ap-northeast-1.compute.internal    Ready    <none>   5d7h   v1.23.9-eks-ba74326   10.0.2.78     xx.xx.xx.xx      Amazon Linux 2   5.4.209-116.367.amzn2.x86_64   containerd://1.6.6

aws-auth の編集

EKS Cluster を作成した直後では、AWS のマネージメントに情報が表示されないことがあります。マネージメントコンソールで表示させるために、aws-auth を編集します。

まず、現在の設定状況を確認します。

kubectl get configmap -n kube-system aws-auth -o yaml

実行例

> kubectl get configmap -n kube-system aws-auth -o yaml
apiVersion: v1
data:
  mapRoles: |
    - groups:
      - system:bootstrappers
      - system:nodes
      rolearn: arn:aws:iam::xxxxxxxxxxxx:role/eksctl-eks-ec2-eksctl-cluster01-n-NodeInstanceRole-RUT1FYEVOH
      username: system:node:{{EC2PrivateDNSName}}
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2021-07-30T04:37:17Z"
  name: aws-auth
  namespace: kube-system
  resourceVersion: "1664"
  uid: b0268943-b74c-4e78-ac84-ae8cfb162d5f

編集をします。

kubectl edit -n kube-system configmap/aws-auth

このように編集します。

apiVersion: v1
data:
  mapRoles: |
    - groups:
        - system:bootstrappers
        - system:nodes
      rolearn: arn:aws:iam::xxxxxxxxxxxx:role/eksctl-eks-ec2-eksctl-cluster01-n-NodeInstanceRole-RUT1FYEVOH
      username: system:node:{{EC2PrivateDNSName}}
    - rolearn: arn:aws:iam::xxxxxxxxxxxx:role/Admin
      username: AdminRole
      groups:
        - system:masters
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2021-07-30T04:37:17Z"
  name: aws-auth
  namespace: kube-system
  resourceVersion: "1664"
  uid: b0268943-b74c-4e78-ac84-ae8cfb162d5f

以下の部分を追加しました。各環境に合わせた Role を指定します。

    - rolearn: arn:aws:iam::xxxxxxxxxxxx:role/Admin
      username: AdminRole
      groups:
        - system:masters

EC2 に SSH にして Containerd を確認

まず、該当の Node では Docker サービスは稼働していません。

[root@ip-10-0-1-253 ~]# systemctl status docker
● docker.service - Docker Application Container Engine
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/docker.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: https://docs.docker.com

そのため、もちろん docker コマンドは利用できません

[root@ip-10-0-1-253 ~]# docker ps
Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?

代わりに containerd が稼働しています。

[root@ip-10-0-1-253 ~]# systemctl status containerd
● containerd.service - containerd container runtime
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/containerd.service; enabled; vendor preset: disabled)
  Drop-In: /etc/systemd/system/containerd.service.d
           └─10-compat-symlink.conf
   Active: active (running) since Sun 2022-10-30 07:41:04 UTC; 5 days ago
     Docs: https://containerd.io
 Main PID: 2945 (containerd)
    Tasks: 79
   Memory: 1.6G
   CGroup: /system.slice/containerd.service
           ├─ 2945 /usr/bin/containerd
           ├─ 3568 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace k8s.io -id 47e3da0f2dd40343a9610fc3b95fd26ce41977ffcdadba62bfb96ebe515351d2 -address /run/containerd/containerd.sock
           ├─ 3572 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace k8s.io -id 0a3bc54254113bfa92758f5cf1657905f2063c9aa1ba4d0f44b7eb03261a7255 -address /run/containerd/containerd.sock
           ├─ 4445 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace k8s.io -id 401f7f5d0535a46cd548b74f818b15b384a6e31160717682dd45aa600f85b617 -address /run/containerd/containerd.sock
           ├─ 4454 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace k8s.io -id 5e810b10f01de47970c07a558582375eeba39f0747799b0089ed5f5d38238350 -address /run/containerd/containerd.sock
           └─20576 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace k8s.io -id 86544a79c523815c60dd1cc9a4b37ff91e4f789297e44be0e4936d8f9c1eaac5 -address /run/containerd/containerd.sock

Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.204157356Z" level=info msg="shim disconnected" id=e3c316939c0f59f59d4043cacd8f9cd7dd24e1cc...8fc2d70465
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.204203283Z" level=warning msg="cleaning up after shim disconnected" id=e3c316939c0f59f59d4...ace=k8s.io
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.204216453Z" level=info msg="cleaning up dead shim"
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.212056808Z" level=warning msg="cleanup warnings time=\"2022-11-04T01:30:34Z\" level=info m...runc.v2\n"
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.883594540Z" level=info msg="CreateContainer within sandbox \"86544a79c523815c60dd1cc9a4b37...tempt:3,}"
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.885576236Z" level=info msg="RemoveContainer for \"8cf7267312093e58c8820806629831f5e963f556...5756c56\""
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.894339560Z" level=info msg="RemoveContainer for \"8cf7267312093e58c8820806629831f5e963f556...cessfully"
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.904091408Z" level=info msg="CreateContainer within sandbox \"86544a79c523815c60dd1cc9a4b37...e9f5a67\""
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.904566641Z" level=info msg="StartContainer for \"1808916d0e5983729db903d7dd430ec2f917e6c2d...e9f5a67\""
Nov 04 01:30:34 ip-10-0-1-253.ap-northeast-1.compute.internal containerd[2945]: time="2022-11-04T01:30:34.978766226Z" level=info msg="StartContainer for \"1808916d0e5983729db903d7dd430ec2f917e6c2d...cessfully"
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.

Systemd の定義ファイルはこんな感じです

[root@ip-10-0-1-253 ~]# cat /usr/lib/systemd/system/containerd.service
# Copyright The containerd Authors.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

[Unit]
Description=containerd container runtime
Documentation=https://containerd.io
After=network.target local-fs.target

[Service]
ExecStartPre=-/sbin/modprobe overlay
ExecStart=/usr/bin/containerd

Type=notify
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=always
RestartSec=5
# Having non-zero Limit*s causes performance problems due to accounting overhead
# in the kernel. We recommend using cgroups to do container-local accounting.
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
LimitNOFILE=infinity
# Comment TasksMax if your systemd version does not supports it.
# Only systemd 226 and above support this version.
TasksMax=infinity
OOMScoreAdjust=-999

[Install]
WantedBy=multi-user.target

nerdctl をインストールします。containerd では、docker コマンドの代わりに、nerdctl コマンドを実行できます。

wget https://github.com/containerd/nerdctl/releases/download/v1.0.0/nerdctl-1.0.0-linux-amd64.tar.gz

path に格納

sudo tar Cxzvvf /usr/local/bin nerdctl-1.0.0-linux-amd64.tar.gz

namespaces の一覧を確認すると、k8s.io のネームスペースが見えます。

[root@ip-10-0-1-253 ~]# nerdctl namespace ls
NAME      CONTAINERS    IMAGES    VOLUMES    LABELS
k8s.io    9             14        0

k8s.io のネームスペースで稼働しているコンテナ一覧を確認します。いくつかのイメージが稼働している様子がわかります。

[root@ip-10-0-1-253 ~]# nerdctl --namespace k8s.io ps -a
CONTAINER ID    IMAGE                                                                                          COMMAND                   CREATED         STATUS     PORTS    NAMES
0a3bc5425411    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/pause:3.5                                "/pause"                  5 days ago      Up                  k8s://kube-system/aws-node-wgxvj
1808916d0e59    xxxxxxxxxxx.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/toolbox:0.0.1                                "/bin/bash -c sleep …"    15 hours ago    Up                  k8s://default/toolbox-deployment-5749fb995b-cl5z5/toolbox
273f7439f699    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/coredns:v1.8.7-eksbuild.2                "/coredns -conf /etc…"    5 days ago      Up                  k8s://kube-system/coredns-69cfddc4b4-qvck5/coredns
401f7f5d0535    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/pause:3.5                                "/pause"                  5 days ago      Up                  k8s://kube-system/coredns-69cfddc4b4-pqgsl
47e3da0f2dd4    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/pause:3.5                                "/pause"                  5 days ago      Up                  k8s://kube-system/kube-proxy-qmwhr
5e810b10f01d    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/pause:3.5                                "/pause"                  5 days ago      Up                  k8s://kube-system/coredns-69cfddc4b4-qvck5
86544a79c523    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/pause:3.5                                "/pause"                  4 days ago      Up                  k8s://default/toolbox-deployment-5749fb995b-cl5z5
9eb655b381f1    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/coredns:v1.8.7-eksbuild.2                "/coredns -conf /etc…"    5 days ago      Up                  k8s://kube-system/coredns-69cfddc4b4-pqgsl/coredns
aae1575e9b34    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/amazon-k8s-cni-init:v1.10.4-eksbuild.1       "/init/init.sh"           5 days ago      Created             k8s://kube-system/aws-node-wgxvj/aws-vpc-cni-init
e3c316939c0f    xxxxxxxxxxx.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/toolbox:0.0.1                                "/bin/bash -c sleep …"    45 hours ago    Created             k8s://default/toolbox-deployment-5749fb995b-cl5z5/toolbox
e7ad6aff7cb5    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/eks/kube-proxy:v1.23.7-minimal-eksbuild.1    "kube-proxy --v=2 --…"    5 days ago      Up                  k8s://kube-system/kube-proxy-qmwhr/kube-proxy
fe0cddb39cbd    zzzzzzzzzzz.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/amazon-k8s-cni:v1.10.4-eksbuild.1            "/app/entrypoint.sh"      5 days ago      Up                  k8s://kube-system/aws-node-wgxvj/aws-node

検証を通じてわかったこと

  • eksctl では、 overrideBootstrapCommand で containerd の有効化を指定可能。
  • containerd を有効化すると、docker サービスは稼働していない。
  • containerd では、docker コマンドの代わりに、nerdctl コマンドを利用可能。
  • nerdctl では、Kubernetes のコンテナが k8s.io ネームスペースで稼働している。

参考URL

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