k8sの巻

アーキテクチャ

https://d33wubrfki0l68.cloudfront.net/2475489eaf20163ec0f54ddc1d92aa8d4c87c96b/e7c81/images/docs/components-of-kubernetes.svg

用語一覧

コントロールプレーン

クラスタ全体を管理するやつ

kube-controller-manager

kube-scheduler

kube-apiserver

kubelet

kube-proxy

コンテナランタイム

アプリケーションの最小単位

1Podは1つ以上のコンテナから成る

アプリケーションを水平にスケールする場合は複数のPodを使うべき

ネットワークとストレージはPod内で共有される

マスターとノード間の通信

マスターのAPI（k8sのAPI）を使って通信している

Service

クラスタ内外のPodへの通信を管理？するやつ

オブジェクト

spec(仕様)とstatus(状態)がある

spec

望ましい状態を定義

status

現在の状態を示し、コントロールプレーンがspecと一致するように管理する

マニフェスト

code:yaml

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment # オブジェクトの種類

metadata: # オブジェクトを一位に特定するための情報

name: nginx

spec: # オブジェクトの仕様

replicas: 1 # pod数

selector: # 管理対象となるpodのラベル

matchLabels:

app: nginx

strategy: # pod 置き換え時の戦略

rollingUpdate: # rolling update時の設定

maxSurge: 50% # update中に複製したpod数をどれくらい超えて良いか

maxUnavailable: 0% # update中に許容する無効なpod数

type: Recreate # 全てのpodを削除してから新しいpodを作成（基本使うことはなさそう）

template: # podを作るためのテンプレート

metadata: # podにつける情報

labels:

app: nginx

spec: # podの定義

containers:

- name: nginx

image: nginx:alpine

Service

Podへの接続を担当するオブジェクト

以下の種類がある

ClusterIP

k8sクラスタ内での通信で使用する

https://d33wubrfki0l68.cloudfront.net/e786694647b32495c8cd07663f9714dc22f01db3/34991/posts/2018/k8sdojo-09/clusterip.jpg

ExternalIP

指定したノードのIPアドレス:ポートへのトラフィックをPodに転送する

ユースケース

社内ネットワークで特定IPアドレスのみ外部と接続できる状態で、ClusterIPにExternalIPを設定して外部通信できるようにする

NodePort

すべてのノードのポートを使用して、外部サーバーとの間の通信を可能にする

ClusterIPを通して、各ノードのポートにトラフィックが転送される

LoadBalancer

NodePortを作った上で、LBを作って、LB -> NodePortへの通信を転送

ExternalName

外部サービスのエイリアス

ユースケース

外部サービスのドメインが変わったとしても、ExternalNameを修正するだけで済み、Podなどの設定を変える必要がない

Non-Selector

ロードバランシング先を自由に作れるやつ

Service作成時に、Selectorを指定せず、ServiceとEndpointsを個別に作成することで実現

コンテナのヘルスチェック

以下の3種類がある

exec

httpGet

tcpSocket

ReadinessProbe

unhealthyになったら、コンテナがkillされ再作成される

LivenessProbe

unhealthyになったら、serviceのルーティングから外され通信できなくなる

コンテナはkillされない

機密情報

ConfigMap

code:sh

k create cm {name} --from-file={file}

k get cm/{name} -o yaml

Secret

code:sh

k create secret generic {name} --from-file={file}

k get secret/{name} -o yaml

引数

-from-env-file

keyとvalueの組み合わせのファイルを指定するときに使う

code:env

key=value

-from-literal

CLIでそのままパラメータを指定するときに使う

code:sh

k create cm {name} --from-literal=key1=value1 --from-literal=key2=value2

Podのステータスについて

コマンド

code:sh

# サービス一覧

k get service

# pod一覧

k get pods

# pod削除

k delete pod/{pod}

k delete -f xx.yaml

# podsの詳細

k describe pods

# pods作成

k create -f xx.yaml

k apply -f xx.yaml

# podのコマンドを実行

k exec {pod} -- {command}

# 複数のコンテナから成るpodでのコマンド実行

k exec -it {pod} -c {container} -- {command}

# 複数のpodから成るreplcaSetでのコマンド実行

k exec -it {pod} -- {command}

チュートリアル

multipassでminikube

code:sh

multipass launch -c2 -m4G -d40G -n minikube minikube

multipass shell minikube

code:sh

# 事前にdockerをインストールする必要がある

skanehira@gorilla github.com/skanehira/k8s.vim $ cat config.yaml

kind: Cluster

apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4

name: test

nodes:

- role: control-plane

- role: worker

- role: worker

skanehira@gorilla github.com/skanehira/k8s.vim $

skanehira@gorilla github.com/skanehira/k8s.vim $ kind create cluster --config=config.yaml

Denoでk8sのAPIを叩く

code:ts

const kubernetes = await autoDetectClient();

const podList = await kubernetes.performRequest({

method: "GET",

expectJson: true,

});

console.log(podList?.items?.at(0));

kindでメトリクスを取る方法

code:sh

# このままだと証明書チェックで pod を起動できないため、deployment の args に --kubelet-insecure-tls を追加

kubectl edit deployment/metrics-server -n kube-system

リソース制限

各コンテナに対してリソースを制限できる

requests

リソースの下限を指定

空きノードにrequestsで指定したリソース量が存在しない場合はPodが作られない

limits

リソースの上限を指定

空きノードに指定したリソース量が存在しなくてもPodが作られる

参考資料

kube-apiserverとetcdのテスト用のパッケージ

LBについて

カスタムリソースを作るやつ

k8s道場