「Kubernetes」の版間の差分
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*コンテナを Kubernetes Nodeにデプロイする際に、どのNodeに配置するかを決定するスケジューリングというステップがある | *コンテナを Kubernetes Nodeにデプロイする際に、どのNodeに配置するかを決定するスケジューリングというステップがある | ||
*コンテナのワークロードの特徴、Kubernetes Nodeの性能差を意識してスケジューリングを行うことができる | *コンテナのワークロードの特徴、Kubernetes Nodeの性能差を意識してスケジューリングを行うことができる | ||
| + | ===リソース管理=== | ||
| + | *コンテナ配置に特別指定がない場合、自動スケジューリングが行われるため、管理する必要がない | ||
| + | *オートスケール機能により、Kubernetesクラスタの、Kubernetes Nodeの増減も自動で行われる | ||
| + | ===セルフヒーリング=== | ||
==minikube== | ==minikube== | ||
2020年8月29日 (土) 08:10時点における版
目次
Kubernetes
| Docker |
- コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、スケーリングなどの管理を自動化するプラットフォーム（コンテナオーケストレーションエンジン)
- https://knowledge.sakura.ad.jp/20955/
- 信頼性が高くスケーラブルな分散システムを上手に構築してデプロイするために必要なソフトウェアを提供
- 分散システムとは、異なるマシンで動作するAPIを実装する部品の集まり
- マネージドKubernetesサービス(KaaS:Kubernates-as-a-Service)
- Microsoft:Azure Container Service
- Google:Google Kubernetes Engine
宣言的なコードによる管理
- YAMLやJSONの宣言的なマニフェストで、コンテナやリソースを管理できる
スケーリング/オートスケーリング
- コンテナクラスタを形成して、複数のKubernetes Nodeを管理できる
スケジューリング
- コンテナを Kubernetes Nodeにデプロイする際に、どのNodeに配置するかを決定するスケジューリングというステップがある
- コンテナのワークロードの特徴、Kubernetes Nodeの性能差を意識してスケジューリングを行うことができる
リソース管理
- コンテナ配置に特別指定がない場合、自動スケジューリングが行われるため、管理する必要がない
- オートスケール機能により、Kubernetesクラスタの、Kubernetes Nodeの増減も自動で行われる
セルフヒーリング
minikube
- https://github.com/kubernetes/minikube
- ローカル開発や学習、テスト用のシンプルなKubernetesシュミレータ
- シングルノードクラスタで、インストールには、ローカルマシンにハイパーバイザーがインストールされていること
- VT-x/AMD-v 仮想化がBIOSで有効化されていること。
- Minikubeを使用してローカル環境でKubernetesを動かす
インストール
Ubuntu + 仮想環境
入手
- $ curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
- $ sudo +x minkube
インストール
- $ sudo install minikube /usr/local/bin
利用
ローカルクラスタの作成
- ローカル仮想マシンを作成
- Kubernetesを設定
- kubectlを設定
- > minikube start
- VirtualBox
- Ubuntu+KVM
停止
- > minikube stop
クラスタを削除
- > minikube delete
Kubernetesクライアント
- 公式なクライアントは、kubectl
- kubectlを使用してクラスターと対話できるようになります
- Kubernetes APIと連携するコマンドラインツール
- minikube から利用する場合
- > minikube kubectl version
kubectlインストール
- $ curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl
- $ sudo chmod +x ./kubectl
- $ sudo install kubectl /usr/local/bin
ダッシュボード
- $ minikube dashboard
Kubernetes Deploymentを作る
- 単純なHTTPサーバーであるechoserverという既存のイメージを使用して、Kubernetes Deploymentを作る
- --portを使用して8080番ポートで公開
- $ kubectl create deployment hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10
- deployment.apps/hello-minikube created
Deploymentに接続するために、Serviceとして公開
- $ kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort --port=8080
- service/hello-minikube exposed
Podが起動しているか確認
- $ kubectl get pod
- NAME READY STATUS RESTARTS AGE
- hello-minikube-64b64df8c9-jzm5v 1/1 Running 0 11m
公開サービスのURLを確認
- $ minikube service hello-minikube --url
- http://192.168.39.214:31429
クラスタのステータス
- Serverとクライアントのバージョン
- $ kubectl version
- Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"18", GitVersion:"v1.18.8", GitCommit:"9f2892aab98fe339f3bd70e3c470144299398ace", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2020-08-13T16:12:48Z", GoVersion:"go1.13.15", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
- Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"18", GitVersion:"v1.18.3", GitCommit:"2e7996e3e2712684bc73f0dec0200d64eec7fe40", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2020-05-20T12:43:34Z", GoVersion:"go1.13.9", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
- クラスタを構成しているコンポーネントを確認
- $ kubectl get componentstatus
- NAME STATUS MESSAGE ERROR
- controller-manager Healthy ok
- scheduler Healthy ok
- etcd-0 Healthy {"health":"true"}
ワーカーノードの表示
- クラスタ上の全のノードを表示
- $ kubectl get nodes
- NAME STATUS ROLES AGE VERSION
- minikube Ready master 3h13m v1.18.3
ノードの詳細情報
- kubectl describe nodes [ノード名]
基本情報が最初に表示される
- Name: minikube
- Roles: master
- Labels: beta.kubernetes.io/arch=amd64
- beta.kubernetes.io/os=linux
- kubernetes.io/arch=amd64
- kubernetes.io/hostname=minikube
- kubernetes.io/os=linux
- node-role.kubernetes.io/master=
- Annotations: kubeadm.alpha.kubernetes.io/cri-socket: /var/run/dockershim.sock
- node.alpha.kubernetes.io/ttl: 0
- volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach: true
- CreationTimestamp: Mon, 05 Aug 2019 23:17:24 +0900
- Taints: <none>
- Unschedulable: false
ノード上で動いているオペレーションの情報が表示される
- それぞれのノードが十分なディスクとメモリを持っているか
- Kubernatesマスターに対して正常であるか
- Conditions:
- Type Status LastHeartbeatTime LastTransitionTime Reason Message
- ---- ------ ----------------- ------------------ ------ -------
- MemoryPressure False Tue, 13 Aug 2019 01:01:05 +0900 Mon, 05 Aug 2019 23:17:15 +0900 KubeletHasSufficientMemory kubelet has sufficient memory available
- DiskPressure False Tue, 13 Aug 2019 01:01:05 +0900 Mon, 05 Aug 2019 23:17:15 +0900 KubeletHasNoDiskPressure kubelet has no disk pressure
- PIDPressure False Tue, 13 Aug 2019 01:01:05 +0900 Mon, 05 Aug 2019 23:17:15 +0900 KubeletHasSufficientPID kubelet has sufficient PID available
- Ready True Tue, 13 Aug 2019 01:01:05 +0900 Mon, 05 Aug 2019 23:17:15 +0900 KubeletReady kubelet is posting ready status
- Addresses:
- InternalIP: 10.0.2.15
- Hostname: minikube
マシンのキャパシティ情報の表示
- Capacity:
- cpu: 2
- ephemeral-storage: 17784772Ki
- hugepages-2Mi: 0
- memory: 2038624Ki
- pods: 110
- Allocatable:
- cpu: 2
- ephemeral-storage: 16390445849
- hugepages-2Mi: 0
- memory: 1936224Ki
- pods: 110
ノード上のソフトウェアバージョンの表示
- System Info:
- Machine ID: 7ec5a55cfdc14693866eccf4e9a1228f
- System UUID: 2C88347D-32CC-4F26-9AEE-1FED259A233C
- Boot ID: 1da81daa-4519-4f04-afe0-64efecedd7e7
- Kernel Version: 4.15.0
- OS Image: Buildroot 2018.05.3
- Operating System: linux
- Architecture: amd64
- Container Runtime Version: docker://18.9.6
- Kubelet Version: v1.15.0
- Kube-Proxy Version: v1.15.0
ノード上で動いているPod情報の表示
- Non-terminated Pods: (9 in total)
- Namespace Name CPU Requests CPU Limits Memory Requests Memory Limits AGE
- --------- ---- ------------ ---------- --------------- ------------- ---
- kube-system coredns-5c98db65d4-j24hp 100m (5%) 0 (0%) 70Mi (3%) 170Mi (8%) 7d1h
- kube-system coredns-5c98db65d4-phtm8 100m (5%) 0 (0%) 70Mi (3%) 170Mi (8%) 7d1h
- kube-system etcd-minikube 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system kube-addon-manager-minikube 5m (0%) 0 (0%) 50Mi (2%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system kube-apiserver-minikube 250m (12%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system kube-controller-manager-minikube 200m (10%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system kube-proxy-wrgp5 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system kube-scheduler-minikube 100m (5%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- kube-system storage-provisioner 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 7d1h
- Allocated resources:
- (Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
- Resource Requests Limits
- -------- -------- ------
- cpu 755m (37%) 0 (0%)
- memory 190Mi (10%) 340Mi (17%)
- ephemeral-storage 0 (0%) 0 (0%)
- Events:
- Type Reason Age From Message
- ---- ------ ---- ---- -------
- Normal NodeHasSufficientMemory 7d1h (x8 over 7d1h) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasSufficientMemory
- Normal NodeHasNoDiskPressure 7d1h (x8 over 7d1h) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasNoDiskPressure
- Normal NodeHasSufficientPID 7d1h (x7 over 7d1h) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasSufficientPID
- Normal Starting 7d1h kube-proxy, minikube Starting kube-proxy.
- Normal Starting 12m kubelet, minikube Starting kubelet.
- Normal NodeHasSufficientMemory 12m (x8 over 12m) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasSufficientMemory
- Normal NodeHasNoDiskPressure 12m (x8 over 12m) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasNoDiskPressure
- Normal NodeHasSufficientPID 12m (x7 over 12m) kubelet, minikube Node minikube status is now: NodeHasSufficientPID
- Normal NodeAllocatableEnforced 12m kubelet, minikube Updated Node Allocatable limit across pods
- Normal Starting 11m kube-proxy, minikube Starting kube-proxy
クラスタのコンポーネント
- Kubernetesクラスタを構成する多くのコンポーネントが、Kubernetes自体を使ってデプロイされる
- kube-system Namesspace内で動作
Kubernetes proxy
- クラスタ内のロードバランスされたServiceにネットワークトラフィックをルーティング
- クラスタ内の各ノードで動いている必要がある
- DaemonSetというAPIオブジェクトが多くのクラスタではノードでプロキシを動作させるために利用される
kubectlコマンド
Namespace
- クラスタ内のオブジェクトを構造化
- kubectlはデフォルトではdefaultというNamespaceとやり取り
- --namespace で指定できる
Context
- デフォルトのNamespaceを恒久的に変更したい場合
- $HOME/.kube/config に保存される
Kubernetes APIオブジェクトの参照
- Kubernetes上にあるものは、すべてRESTFulリソースであらわされる
Pod
- 同じ実行環境上で動くアプリケーションコンテナとストレージボリュームの集まりのこと
- Kubernetesクラスタ上では、コンテナではなくPodがデプロイの最小単位
- 1つのPodないのコンテナは全て同じマシン上に配置される
- 同じPod内のアプリケーションは、ネイティブなプロセス間通信チャネルで通信できるが、異なるPodのアプリケーションからは分離されている
Pod単位で考える
- WordPressとMySQLを同じPodに入れれば良いと考えるのはアンチパターンの1つ
- それぞれ別マシンで通信できればよく、WordPressとDBが同じ単位としてスケールする可能性も低い
- WordPress自体はステートレスなため、負荷が増大した場合、WordPressのPodを増やしてスケールさせれば良い
- 通常は、Podを作る際に、コンテナが異なるマシンに配置されても正常に動作するかという点が判断基準
Docker
Dockerデーモンの再利用によるローカルイメージの使用
- Dockerデーモンの再利用によるローカルイメージの使用
- Mac/LinuxのホストでDockerデーモンを操作できるようにするには、minikube docker-envを実行
- MinikubeのVM内のDockerデーモンと通信しているホストのMac/LinuxマシンのコマンドラインでDockerを使用できるようになる
- $ minikube docker-env
- export DOCKER_TLS_VERIFY="1"
- export DOCKER_HOST="tcp://192.168.39.214:2376"
- export DOCKER_CERT_PATH="/home/piroto/.minikube/certs"
- export MINIKUBE_ACTIVE_DOCKERD="minikube"
- # To point your shell to minikube's docker-daemon, run:
- # eval $(minikube -p minikube docker-env)
- $ docker ps
- Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.40/containers/json: dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied
- $ sudo groupadd docker
- $ sudo gpasswd -a `id -un` docker
- $ sudo chgrp docker /var/run/docker.sock
- $ docker ps
- CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
© 2006 矢木浩人
