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Kubernetesを
超雑にまとめてみました
⽇本仮想化技術株式会社
2020年8⽉21⽇発⾏
この資料について
• この資料は、以下で公開されている資料のアップデート版です。
• https://www.slideshare.net/VirtualTech-JP/kubernetes-
201912
Kubernetesとは
• アプリケーションをコンテナー上で良い感じに動かすツール
• コンピュート、ネットワーク、ストレージリソースを提供する
インフラ
• よく知られている機能
• アプリのスケール
• オートヒーリング
• ロールアウト/ロールバック
• L4/L7ロードバランス
3
Podとは
• Kubernetesにおけるアプリケーション実行の単位
• 一つのPodには単一もしくは複数のコンテナーが稼働可能
CRI
• コンテナーランタイムインターフェイス
• その名の通り、コンテナーを作るために使われる
• 例えば
• Docker
• Containerd
• Kata Container
• CRI-O
5
CNI
• コンテナーネットワークインターフェイス
• ネットワーク関連を提供するために使われる
• 例えば
• Flannel
• Calico
• Canal
• Cilium
• Tungsten Fabric
• 他、色々
6
CSI
• コンテナーストレージインターフェイス
• 任意のストレージシステムをコンテナワークロードに公開する
ために使われる
• CSIはKubernetes v1.9でアルファ、v1.10でベータ、
Kubernetes v1.13でGA
• 以前はFlexVolume DriverによってKubernetesとストレージを
連携していた
7
Kubernetesで使えるストレージ
• 例えば
• Amazon EBS
• vSphere Volume
• Cinder
• NFS
• iSCSI
• FC
8
• Ceph
• Cephfs
• GlasterFS
• …など
• 一覧はこちら
割と使いやすいストレージ Rook
• オープンソースで開発
• CNCFのプロジェクト
• K8sでストレージを簡単に利用
• Ceph
• EdgeFS
• Minio
• NFS
9
割と使いやすいストレージ Longhorn
• 軽量で高信頼性の分散型ブロックストレージ
• 元々はRancher Labsによって開発
• 現在はCNCFのプロジェクトとして開発
• 主な特徴
• 複数ノードとデータセンター間でブロックス
トレージを複製して可用性を確保
• NFSやAWS S3などにバックアップ
• ボリュームの定期的なスナップショット
• バックアップからボリュームを復元
10
ストレージ周りをざっくり
• Storage Class
• ストレージ
• Persistent Volumes
• 永続化ボリューム
• Dynamic Volume Provisioning
• 動的なプロビジョニング
• 対応していないストレージもある
11
Storage Class
PV
PVC
Pod
PV
PVC
Kubernetesとインストーラー
Kubernetesをデプロイするツールの紹介
12
Minikube
• Kubernetesをラップトップなどで環境を作ってお試しするもの
• 1バイナリ、Windows、macOS、Linuxに対応
• コマンドを使っていくつかの主要機能を追加できる
• (VMで動かす場合に)VT-xもしくはAMD-vが必要
13
Minishift
• OpenShiftをラップトップなどで環境を作ってお試しするもの
• 動作可能なのはOpenShift 3.xまでなので注意
• VirtulBoxか以下の導入が必要
• Linux…KVM
• macOS…xhyve or hyperkit
• Windows…Hyper-V
14
CodeReady Containers(CRC)
• OpenShift 4.xを手軽に(?)環境を作ってお試しするもの
• 無料で使える
• CRCインストーラーのダウンロードにRed Hatアカウントが必要
15
Kubeadm
• Kubernetesクラスターを構築する公式のツール
• コンテナーランタイムを予めインストールしたうえで、インス
トーラーを実行
• CNIを追加するとKubernetes環境が完成
• 単体から複数ノードの構成に対応
• 高可用構成(HA)はちょっと面倒
16
Kubespray
• Kubernetesクラスターを構築するツール
• Ansibleベース
• OSと公開鍵認証できるノードを用意するだけ
• Kubernetesクラスターの作成から
• ネットワークプラグインの導入も自動
• 高可用構成も可能
• ノードの増減、クラスターの破棄も可能
17
microk8s
• カノニカルが作ったKubernetesを簡単にセットアップするパッ
ケージ
• Snapパッケージで提供
• マイナーバージョンは自動更新
• いくつかの主要機能を追加可能
• クラスター機能も実装
• 単体から1Master、複数Workerの構成まで
• ラズパイ4でK8sクラスターを稼働可能
18
Juju
• カノニカルが提供するアプリケーションのオーケストレーショ
ンツール
• マルチクラウド対応
• Kubernetes, OpenStack など、高可用デプロイまでサポート
• GUI/CLIが存在する
• アプリケーションをカタログから選んでデプロイ
19
Rancher
• Rancher Labsが提供するツール
• Dockerホストを用意して指示されたコマンドを実行するだけで
Kubernetes環境を作れる
• etcd、master、workerノードを分けた構成が可能
• RancherのDashboardは便利
• 複数のKubernetesを管理
• CNIを選択可能(Canal,Flannel,Calico,Weave Net)
• アプリケーションをカタログから選んでデプロイ
20
k3s
• Rancher Labsが提供するツール
• 1バイナリーでKubernetesを構築
• クラスター化も対応
• マルチアーキテクチャー(amd64,armhf,arm64 etc)
• Linuxをインストールして1行コマンドを打つだけ
• クラスターもクレデンシャルを含めて1行コマンドを打つだけ
• IoT機器でも動かせるくらい軽量(512MBメモリーでも動作)
21
k3OS
• Rancher Labsが提供するツール
• k3sが動くMinimal LinuxのLiveイメージを提供
• インストールも可能
• Alpine Linuxベース(らしい)
22
k3d
• Rancher Labsが提供するツール
• k3sをDockerコンテナー上で動かす
• 必要なもの: Docker、wgetかcurl
23
rke
• Rancher Labsが提供するCLIツール
• Dockerホストを用意してrkeを使ってKubernetesをデプロイ
• 必要に応じてRancherにクラスターを登録
• CNIを選択可能(Flannel,Calico,Canal,Weave Net)
24
Docker for Windows/Mac
• DockerのWindows版やmacOS版にはKubernetesをデプロイす
る機能が提供されている
• Windows版はHyper-Vが必要(なのでPro Edition以上が必要)
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25
(K8s関連ではないけど)Multipassの紹介
• WindowsやmacOSで簡単にUbuntuインスタンスを作って使え
るCLIツール
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もセットアップできます
• microstack
• microk8s
27
インストールしてみよう
Minikube Microk8s K3sの使い方をざっくり紹介
28
Minikubeの場合
• minikubeをダウンロード
• minikube start
• 詳細は以下のドキュメントサイトへ
• Kubernetes - Minikubeのドキュメント
• Minikubeドキュメントサイト
29
Minikube補足 クラスターの作成例
• バージョンを指定
• minikube start --kubernetes-version=v1.18.8
• CRIを指定
• minikube start --container-runtime=containerd
• CNIを指定
• minikube start --cni=flannel --extra-
config=kubeadm.pod-network-cidr=10.244.0.0/16
30
Minikube補足 アクセス周り
• クラスターにCLIアクセス
• kubectl get nodes
• クラスターにアクセス
• minikube ssh
• クラスターの停止
• minikube stop
• クラスターの削除
• minikube stop
31
Microk8sの場合
• snapdをインストール
• snap install microk8s --classic --stable
• sudo microk8s status
• 詳細は公式サイトへ
32
k3sの場合
• Linuxをインストール
• curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
• k3s kubectl get node
• 詳細は公式サイトへ
33
動かしてみよう
34
チュートリアル
• 「Kubernetesの基本を学ぶ」の項目2から実施してみよう
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