備忘録：kubernetes/EKS基礎②(k8sコンポーネント)

備忘録

• kustomizeの使用
• AWS LoadBalance Controllerを使用したALBの使用
• スケーリング　など

検証用クラスタ作成

eksctl create cluster \
    --region ap-northeast-1 \
	--name  eks-clu \
	--version 1.23 \
	--nodegroup-name eks-ng \
	--node-type t3.micro \
	--nodes 2 \
	--nodes-min 2

裏でCFnのスタックが作成されてコントロールプレーンとデータプレーン（EC2）が作成される。
~/.kube/configに認証情報が追加される
kubectl get node正しく認証されればノートの情報取得
kubectl exec -it pod_name -- /bin/bashでPod内のコンテナに接続
eksctl delete cluster --name eks-cluで削除

ネットワーク関連

Pod間通信

• コンテナはIPを持たない。PodがプライベートIPをもっている
• 同一コンテナ内はlocalhost+ポート番号で通信可能

Pod外通信

Serviceを定義してPodへのアクセスを抽象化。またはIngressを使用

Service Type

• Cluster IP
  Clusterの内部IPを使用。クラスタ外部からはアクセス不可
• NodePort
  Clusterの各ポートにIPを割当て、Pod宛の通信を転送。クラスタ外部からのアクセスが可能
• LoadBalancer
  AWSの場合はデフォルトでCLBが作成される。nlbの作成も可能

service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-type: "external"
service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-nlb-target-type: "ip"

• Ingress
  クラスター内のServiceに対する外部からのアクセス(主にHTTP)を管理するAPIオブジェクト
  IngressはL7通信。Serviceとは別のリソース。Ingressコントローラーの作成が必要
  AWS LoadBalance ControllerはIngressコントローラーを使用する

ストレージ関連

Volume

Podで利用出来るストレージ領域。Pod再起動しても消えない

Persistent Volume

外部ストレージを使用。Podと切り離して作成可能。
volumeClaimTemplatesで作成してvolumeMountsで紐づける。

        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "my-storage-class"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

kustomize

マニフェストの管理ツール。ベースを作成しておいて、環境に応じて設定値を上書き出来る。例えば下記のようにベースを定義しておいて、本番環境、開発観環境用に設定を上書いて使用出来る。

.
├── base
│   ├── deployment.yml
│   ├── kustomization.yml
│   └── service.yml
└── overlays
    ├── dev
    │   └── kustomization.yml
    └── prod
        └── kustomization.yml

base/kustomization.yml

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
  - service.yml
  - deployment.yml

base/deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.20
          ports:
            - containerPort: 80

overlays/prod/kustomization.yml

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
  - ../../base
namespace: production
replicas:
- name: deployment
  count: 5

Helm

k8sで使用するパッケージマネージャー。リポジトリではイメージは管理せず、Chartと呼ばれる設定ファイルのみを管理する仕組み。HelmでChartをダウンロードしてデプロイする。作成、更新、削除、ロールバックも可能。

AWS LoadBalance Controller

AWS LoadBalance Controllerのインストール

下記手順を実施。

事前にクラスターのIAM OIDC IDプロバイダーを作成する必要がある。

eksctl utils associate-iam-oidc-provider --cluster my-cluster --approve

IAM関連設定

• IAM Policyを作成する
• IRSAを作成してIAM Policyを紐づける

IRSA（IAM Role for Service Acoount）とはk8s内で管理されているアカウントで、Podと紐づけてAWSリソースへのアクセス制御を行う機能。

下記の様な形でサービスアカウントを作成している。

Helmを使用してChartのインストール

• Helm
  k8s用のパッケージマネージャー、yumやaptのようなもの
• Chart
  Helmで取得出来る設定ファイル。Chartではイメージを管理しているのではなく設定ファイルのみ管理している。Helmでこれをダウンロードしてデプロイする。

Helmの使用方法は①リポジトリの追加②リポジトリの更新③Chartのインストール

helm repo add eks https://aws.github.io/eks-charts
helm repo update
helm install aws-load-balancer-controller eks/aws-load-balancer-controller \
  -n kube-system \
  --set clusterName=eks-clu \
  --set serviceAccount.create=false \
  --set serviceAccount.name=aws-load-balancer-controller 

コントローラのインストールを確認

kubectl get deployment -n kube-system aws-load-balancer-controller

NAME                           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
aws-load-balancer-controller   2/2     2            2           33s

Ingress作成

---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress
  annotations:
    alb.ingress.kubernetes.io/scheme: internet-facing
    alb.ingress.kubernetes.io/target-type: instance
spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: service
      port:
        number: 80

  ingressClassName: alb
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: service
                port:
                  number: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service
spec:
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      protocol: TCP
  type: NodePort
  selector:
    app.kubernetes.io/name: app

スケーリング関連

Resource Request/Limits

Pod作成時、deploymentの中などで指定。Requests分リソースを確保する。MemoryのLimitsを超えた際はOOM Killerによりプロセスがkillされる。CPUのLimitsを超えた場合はパフォーマンスが落ちる。

QoSクラス

Podの優先度を定義。Resource Request/Limitsの値を元に自動的に付与される。OOM KillerでPodがkillされる時のPodの選定などに使用

Horizontal Pod Autoscaler

Podをスケールアウトする。PodのCPU使用率、メモリ使用率、カスタムメトリクスを使用して監視。指定したメトリクスを下回るようにPod数を調整してスケーリングする

Cluster Autoscaler

クラスタ内のノード数を動的に調整

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