k8sクラスタ構築

1. k8sクラスタ構築
asuka y

2. 話すこと
1. Kubernetesとは
2. クラスタ構築
3. 用途
4. 最後に

3. Kubernetesとは
コンテナ化したアプリケーションのデプロイ、スケーリング、および管理を行うための、
オープンソースのコンテナオーケストレーションシステム
by Wikipadia
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Container
(Pod)
Routing (Service)
Container Container Container
https://k8s:80
:80
:80
:80
:80
※イメージ
できること: deploy, auto scale, auto healing and more.

4. Kubernetesとは
コンテナ化したアプリケーションのデプロイ、スケーリング、および管理を行うための、
オープンソースのコンテナオーケストレーションシステム
by Wikipadia
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Container
Routing
Container Container Container
https://k8s:80
:80
:80
:80
:80
※イメージ
かっこいいから
自宅にも欲しい!!
できること: deploy, auto scaling, auto healing and more.

5. 必要なもの
+ ラズベリーパイ4 (&SDカード) x4
+ スイッチングハブ(8 ports)
- ラズベリーパイ用 PoE HAT x4
- LANケーブル x4
クラスタ構築

6. 必要なもの
+ ラズベリーパイ4 (&SDカード) x4
+ スイッチングハブ(8 ports)
- ラズベリーパイ用 PoE HAT x4
- LANケーブル x4
クラスタ構築

7. クラスタ構築
ネットワークイメージ
k8sノードを 10.16.1.1 ~ 10.16.1.4に固定
k8s用ネットワーク: 10.16.0.0/16 家のネットワーク: 10.8.0.0/16
k8sを操作するコンピュータのみ通信を許可

8. クラスタ構築
条件
- RAM 2GB以上
- CPU 2 cores以上
- Swap無効化
- Cgroupの有効化
インストールは公式ドキュメント通りにやれば大体できる

9. クラスタ構築
Container Runtime
- v1.20からDockershimが非推奨になるらしい? → Containerd採用
- v1.20はまだ Dockerを使うのがインストールが楽
→ v1.21からDocker以外も楽になった
Cluster Network
- クラスタを組んでもNetwork Plugin(CNI)を入れないとコンテナを デプロイできない
- よく分からない → Flannel採用
$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

10. クラスタ構築
最後に操作するコンピュータからアクセスできるようにする

11. 用途
M1 Macの開発環境に良いんじゃないか?
- 検討していた時はまだDockerForDesktopがM1対応していなかった
- 16GBしかないMacに仮想環境は勿体無い

12. 用途
M1 Macの開発環境に良いんじゃないか?
- 検討していた時はまだDockerForDesktopがM1対応していなかった
- 16GBしかないMacに仮想環境は勿体無い
Dockerの動いていない
Macに何ができる?

13. 用途
M1 Macの開発環境に良いんじゃないか?
- 検討していた時はまだDockerForDesktopがM1対応していなかった
- 16GBしかないMacに仮想環境は勿体無い
Dockerの動いていない
Macに何ができる?
救世主!
Docker in Docker!!

14. 用途
Docker in Dockerを用いたセルフホスト環境
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Docker in
Docker
DockerHubからDocker in Dockerをデプロイする

15. 用途
Docker in Dockerを用いたセルフホスト環境
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Docker in
Docker
DockerHubからコンテナ Registryをデプロイする
Registry

16. 用途
Docker in Dockerを用いたセルフホスト環境
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Docker in
Docker
Registry
push
Service (NodePort: 30000)
10.16.1.1:30000/sample:latest
DinDからRegistryへコンテナ ImageをBuild & Push

17. 用途
Docker in Dockerを用いたセルフホスト環境
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Docker in
Docker
Registry
push
sample
deploy
Service (NodePort: 30000)
10.16.1.1:30000/sample:latest
クラスタ上のRegistryからデプロイ
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: sample
spec:
containers:
- name: webapp
image: 10.16.1.1:30000/sample
ports:
- containerPort: 8080

18. 用途
Docker in Dockerを用いたセルフホスト環境
VM | Node VM | Node VM | Node VM | Node
k8s
Docker in
Docker
Registry
push
sample
deploy
Service (NodePort: 30000)
10.16.1.1:30000/sample:latest
クラスタ上のRegistryからデプロイ
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: sample
spec:
containers:
- name: webapp
image: 10.16.1.1:30000/sample
ports:
- containerPort: 8080
自己完結!!

19. 用途
TLSを適切に設定できない場合、insecure registryとしてContainer runtimeに設定す
る必要がある
# vim /etc/containerd/config.toml
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."10.16.1.1:30000"]
endpoint = ["http://10.16.1.1:30000"]
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs]
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs."10.16.1.1:30000".tls]
insecure_skip_verify = true

20. 最後に
1. 本番運用するときは、
a. TLSを適切に設定するべき
b. ManagedなRegistryを利用するべき
c. ManagedなK8sを利用するべき
2. PoEを利用すると配線はスッキリするが、ファンの騒音がひどい
a. RaspPiは電源タップを買ってファンレス運用するのがおすすめ
3. M1 Mac利用者は v1.21~を利用しよう
a. v1.21は Go v1.16でbuildされているため、Nativeサポートされている

21. ありがとうございました。