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実践! Kubernetes 入門|研修コースに参加してみた

calendar_month2022-06-01 公開 update2022-06-02 更新

今回参加したコースは 実践! Kubernetes 入門 です。

IT インフラにおいてコンテナや Docker はすっかり定着しました。 ただ、クラウドでコンテナをオーケストレーションさせる Kubernetes はまだスキルを持った人が少ないのが現状です。

クラウドネイティブの目的は運用と自動化の改善のため、コンテナやKubernetes採用の最大の課題は社内のスキルや人材不足、ローカルではMinikubeとDocker Kubernetesが人気。Canonicalによる調査結果 - Publickey

学習コストが高いと評判なので、私も「 Kubernetes の用途は大規模運用なんでしょ」と参加前は学習しない言い訳していたのですが、講師の大澤さんが Kubernetes の特徴を上手くわかるようにコース設計されていたので、 “宣言的” で “自律的” という感覚を掴めて、「 サーバ 1 台でも全然やったらええやん」と、学習する気持ちになりました!

 

では、どんなコースだったのか、レポートします!

コース情報

想定している受講者 Docker の知識があるとより理解が深まりますが、はじめての人でも問題ありません
受講目標
  • Kubernetes とは何かを知る
  • Pod 、 Service 、 Deployment など、基本的な Kuberntes オブジェクトを理解する
  • kubectl コマンドで Kubernetes の簡単な操作ができる

講師紹介

このコースで登壇されたのは 大澤 文孝 さんです。

講師紹介


テクニカルライター/プログラマー、情報処理資格としてセキュリティスペシャリスト、ネットワークスペシャリストを取得。
Web システムの設計・開発とともに、長年の執筆活動のなかで、電子工作、 Web システム、プログラミング、データベースシステム、パブリッククラウドに関する書籍を多数執筆している。

    主な著書

  • 「さわって学ぶクラウドインフラ docker 基礎からのコンテナ構築」(共著 日経 BP 社刊)
  • 「Amazon Web Services 基礎からのネットワーク&サーバー構築 改訂 3 版」(共著 日経 BP 社刊)
  • 「ハンズオンで分かりやすく学べる Google Cloud 実践活用術 データ分析・システム基盤編 Google 監修」(日経 BP 社刊)
  • 「ハンズオンで分かりやすく学べる Google Cloud 実践活用術 AI・機械学習編 Google 監修」(日経 BP 社刊)
  • 「UI まで手の回らないプログラマのための Bootstrap 3 実用ガイド」(翔泳社 刊)
  • 「ゼロからわかる Amazon Web Services 超入門 はじめてのクラウド」(技術評論社 刊) など

Kubernetes とは

Kubernetes はなにをするものかというと、ざっくりいうと「複数台のサーバで複数のコンテナをオーケストレーションするツール」です。

ちなみに大澤さんに読み方を質問したところ、 「クーバネテス」だそうです。

  • 複数台のサーバを使う
    • 全台に kubernetes を動かす構成を組む
    • まとめたものを Kubernetes クラスタと呼ぶ
    • 仮想ネットワークでつなぐ
      • 物理的に離れていようが関係ない
  • ロードバランサや DNS (ラウンドロビン) などを配置する
    • 負荷分散する
  • サーバ 1 台でも OK

物理的に離れていようが関係ない、というのがクラウドらしい技術ですよね。 またサーバ 1 台でも OK というのはオーバーな気もしたのですが、実はそんなことはありませんでした。

Kubernetes と Docker Compose の違いとメリット

同じように複数のコンテナを動かす仕組みとして Docker Compose があります。 その違いと Kubernetes のメリットは何でしょうか。

  • Docker Compose はサーバ 1 台で管理する
    • ex. WordPress コンテナと DB コンテナを 1 台で動かす
    • 複数台では使えない
  • Kubernetes は自律的に動く
    • コンテナを自動で復旧したり、自動でコンテナに負荷分散する
  • サーバ 1 台から n 台にスケールできる

なるほど、 Kubernetes は学習コストの高いので、「大規模運用のときに使うものでしょ」と勝手にフィルターをかけていましたが、 1 台でもちゃんとそのコストに見合ったメリットがあるのですね。

Kubernetes の種類

Kubernetes と一口に言っても実は複数の OSS があります。 伺っていると、 Linux のディストリビューションのような印象を受けました。

  • Google が開発し、それを CNCF (Cloud Native Computing Foundation) に寄贈
  • いろいろな Kubernetes がある
  • 標準は kubeadm から入れる
  • 1 台で使う場合
    • minikube (このコースで使用)
  • 1 台~数台で使う場合

Kubernetes そのものは巨大なソフトウェアなので、構成しやすいように、試しやすいように派生したのかも知れませんね。

Kubernetes の仕組み

では、 Kubernetes はどのように動いているのか、その構成を紹介いただきました。

  • Kubernetes クラスタの中にあるサーバはマスターノードとワーカーノードにわかれる
    • マスターノードはワーカーノードをコントロールする
      • Kubernetes を操作する kubectl コマンドはマスターノードに対して行う
      • マスターノードは冗長構成にすることが普通
    • ワーカーノードにコンテナがある
      • サーバの処理能力やスケール状況によって台数などは変化
    • マスターノードとワーカーノードを 1 台におさめても OK
      • 開発環境やテストなどにはよい
  • マスターノードの中に kube-apiserver (kubectl とのインターフェイス) や Kubescheduler (ワーカーノードのスケジューラ) などがある
    • cloud-controller-manager がクラウドとのインターフェイスになっている(クラウド事業者が提供する)
  • 要は使うには、管理者が kuberctl コマンドを打てるように設定する必要がある

マスターノードの中にあるソフトウェアは OS のような役割が与えられているとイメージすると良いかも知れませんね(ワーカーノードが OS で動く各種ソフトウェアというイメージ)。

 

このほか、改めて「コンテナ」について解説いただきましたが、他コースでも触れていますので、ここでは割愛します。

Kubernetes を動かしてみよう

ここから実際に Kubernetes を使ってみましょう!

研修では SE カレッジで用意した Microsoft Azure の仮想マシンにインストールされた minikube を使って演習します。

読者の方で試したいという方がいらっしゃれば、下のドキュメントをもとに進めてみてください。

minikube start | minikube

minikube を起動

SSH で入り、早速 minikube を動かしてみましょう!

$ minikube start --driver=none
  minikube v1.22.0 on Ubuntu 20.04
✨  Using the none driver based on user configuration
  Starting control plane node minikube in cluster minikube
  Running on localhost (CPUs=2, Memory=7954MB, Disk=29598MB) ...
ℹ️  OS release is Ubuntu 20.04.2 LTS
  minikube 1.25.2 is available! Download it: https://github.com/kubernetes/minikube/releases/tag/v1.25.2
  To disable this notice, run: 'minikube config set WantUpdateNotification false'

# 中略

  Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and "default" namespace by default

動作確認がてら、設定ファイルを見てみます。

$ kubectl config view
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority: /home/username/.minikube/ca.crt
    extensions:
    - extension:
        last-update: Wed, 20 Apr 2022 05:56:57 UTC
        provider: minikube.sigs.k8s.io
        version: v1.22.0
      name: cluster_info
    server: https://10.0.0.4:8443
  name: minikube

# 中略

current-context: minikube
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: minikube
  user:
    client-certificate: /home/username/.minikube/profiles/minikube/client.crt
    client-key: /home/username/.minikube/profiles/minikube/client.key

動作確認できました!

kubectl コマンド

続いて、 Kubernetes クラスタを操作する kubectl コマンドの前に操作の基本を紹介いただきました。

  • Kubernetes のポイントは “望ましい状態 (desired state)” を伝えること
    • ex. kubectl から “Web のコンテナは 3 つあるべき” とコマンドを出す
    • あとはマスターノードがよしなにやってくれる
    • 障害が発生して 1 台死んでも、マスターノードがワーカーノードに新しいコンテナを作るように指示する
      • ちなみにクラスタが死ぬとデータも消えるので、永続化は必須
  • kubectl で指示を出してからしばらく時間がかかる

なるほど、普通コマンドは「~をせよ。 次に~」と人間が命令を考えるところ、 Kubernetes では「これが正常だから、あとはいい感じに」(雑な表現でスイマセン … )ということを伝えるのですね。 これは面白い! 冒頭にあった “自律的に” というのはこういうことですね。

code kubectl の書式

$ kubectl config view
# kubectl コマンド サブコマンド オプション

Kubernetes オブジェクトと Pod

その “望ましい状態” を定義して、 Kubernetes が管理する対象が Kubernetes オブジェクトです。

  • 望ましい状態を管理するすべて(コンテナやネットワークやストレージ)
    • イメージ名とか環境変数とかいろいろ
  • Kubernetes API リファレンス に載っている
  • Pod と呼ばれるコンテナとボリューム(コンテナ間で使えるディレクトリ)のセット
    • Pod には IP アドレスがある
  • だいたいの Pod はコンテナ 1 つだけ
    • 1 つの Pod に複数のコンテナを使うのはコンテナ同士が連動する場合(ログの処理やバッチ処理など)
  • 間違った Pod の使い方
    • clear 1 つの Pod に WordPress コンテナと MySQL コンテナがある
    • なぜなら、複数の WP と MySQL が出来てしまう

この Pod はマニフェスト( Manifest )ファイルと呼ばれるもので定義します。 どんなものか見てみましょう。

  • YAML で書く
  • 利用できるのは空白でタブは NG
  • -: の次は空白を入れる
  • サンプル( Apache で Web サーバを立てる)
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: my-pod
      labels: 
        app: my-app
    spec:
      containers:
        - name: my-container
          image: httpd
          ports:
          - containerPort: 80

このマニフェストで作られた Pod は以下のようなイメージで生成されます。


マニフェストを書いて Pod を作ってみよう

では、 Pod を作ってみましょう。

  1. マニフェストファイルを作ろう(上記の YAML ファイル)
  2. 実行してみよう
    $ kubectl apply -f podexample.yaml
    pod/my-pod created
  3. 確認してみよう
    $ kubectl get pods
    NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    my-pod   1/1     Running   0          2m15s
    • オプションで IP アドレスなどを見てみよう
      $ kubectl get pods -o wide
      NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
      my-pod   1/1     Running   0          3m55s   172.17.0.3   username   <none>           <none>
    • さらに詳しく見てみよう
      $ kubectl describe pods my-pod
      Name:         my-pod
      Namespace:    default
      Priority:     0
      Node:         username/10.0.0.4
      Start Time:   Wed, 20 Apr 2022 06:19:11 +0000
      Labels:       app=my-app
      Annotations:  <none>
      Status:       Running
      IP:           172.17.0.3
      IPs:
        IP:  172.17.0.3
      Containers:
        my-container:
          Container ID:   docker://e0552e1d3a73262372cbde322ad8bdcbd9ae54d35364bff6a4261ba80e689030
          Image:          httpd
          # 中略
          Mounts:
            /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-jxdlt (ro)
      Conditions:
        Type              Status
        # 中略
        PodScheduled      True
      Volumes:
        kube-api-access-jxdlt:
          Type:                    Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
      
      # 中略
      
      Events:
        Type    Reason     Age    From               Message
        ----    ------     ----   ----               -------
        Normal  Scheduled  4m51s  default-scheduler  Successfully assigned default/my-pod to username
        Normal  Pulling    4m51s  kubelet            Pulling image "httpd"
        Normal  Pulled     4m48s  kubelet            Successfully pulled image "httpd" in 2.150908329s
        Normal  Created    4m48s  kubelet            Created container my-container
        Normal  Started    4m48s  kubelet            Started container my-container
  4. Pod に接続してみよう
    $ curl http://172.17.0.3
    <html><body><h1>It works!</h1></body></html>
  5. アクセスログも見てみよう
    $ kubectl logs my-pod
    AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.17.0.3. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
    AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.17.0.3. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
    [Wed Apr 20 06:19:14.686070 2022] [mpm_event:notice] [pid 1:tid 140038973480256] AH00489: Apache/2.4.53 (Unix) configured -- resuming normal operations
    [Wed Apr 20 06:19:14.711492 2022] [core:notice] [pid 1:tid 140038973480256] AH00094: Command line: 'httpd -D FOREGROUND'
    172.17.0.1 - - [20/Apr/2022:06:25:56 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 45
    • コンテナの機能を使ってアクセスログを確認している

外部から接続できるようにしよう

先程はコンテナの機能を使ってアクセスログを出しましたが、今度は外部からアクセスしてみます。

  • Pod はワーカーノードの内部ネットワークで生きている

  • Service オブジェクトを使って外部アクセスできるようにする
    • Service がポートを結ぶ
  • ややこしいが、 Kubernetes クラスタごとに IP アドレスがある
    • ここから Service の IP をたどる
    • 方法は 3 つ

      • ワーカーノードの IP を経由して Sevice のポートにアクセスする NodePort
      • ロードバランサから Service のポートにアクセスする
        • 物理のロードバランサではなくクラウドが用意するロードバランサを使う
      • HTTPS プロキシを使う Ingress (アプリケーションレイヤ)
        • 使っている Kubernetes によって指定がある
    • 今回は汎用的に使える NodePort を使う

Docker と違ってもう一層 Kubernetes クラスタがあるので、このあたりはややこしい … 。

Service を作ってアクセスしてみよう

では、 Service を作ってアクセスしてみましょう。

  1. Service のマニフェストを作ってみよう
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: my-service
    spec:
      type: NodePort
      ports: 
      - nodePort: 30000
        port: 8080
        targetPort: 80
        protocol: TCP
      selector:
        app: my-app
    • my-app は pod 作成時に使った app: my-app を指定したから
    • 「イメージすることが大事です」と大澤さんのコメント

  2. 動かしてみよう
    $ kubectl apply -f serviceexample.yaml
    service/my-service created
  3. 確認してみよう
    $ kubectl get services
    NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP          45m
    my-service   NodePort    10.96.136.173   <none>        8080:30000/TCP   50s
  4. 詳細を確認してみよう
    $ kubectl get services
    NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP          45m
    my-service   NodePort    10.96.136.173   <none>        8080:30000/TCP   50s
    
    $ kubectl describe services my-service
    Name:                     my-service
    Namespace:                default
    
    # 中略
    
    Port:                     <unset>  8080/TCP
    TargetPort:               80/TCP
    NodePort:                 <unset>  30000/TCP
    Endpoints:                172.17.0.3:80
    Session Affinity:         None
    External Traffic Policy:  Cluster
    Events:                   <none>
  5. 接続してみよう
    $ curl 172.17.0.3:80
    <html><body><h1>It works!</h1></body></html>
  6. ログを確認してみよう
    $ kubectl logs my-pod
    AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.17.0.3. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
    AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.17.0.3. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
    [Wed Apr 20 06:19:14.686070 2022] [mpm_event:notice] [pid 1:tid 140038973480256] AH00489: Apache/2.4.53 (Unix) configured -- resuming normal operations
    [Wed Apr 20 06:19:14.711492 2022] [core:notice] [pid 1:tid 140038973480256] AH00094: Command line: 'httpd -D FOREGROUND'
    172.17.0.1 - - [20/Apr/2022:06:25:56 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 45
    172.17.0.1 - - [20/Apr/2022:06:44:13 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 45
    172.17.0.1 - - [20/Apr/2022:06:45:45 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 45
    172.17.0.1 - - [20/Apr/2022:06:45:45 +0000] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 196
  7. ブラウザからアクセスしてみよう

Kubernetes を使ったサービスの外部公開の設定は、これまでとはちょっと違って複雑です。 大澤さんのイメージが無いと、どこのポートを使うのかわからなくなってしまうところでした。

Pod のデプロイ Deployment オブジェクト

先程は Pod を 1 つで作成したり、操作していましたが、 Pod を作る度に、 kubectl apply コマンドを個数分だけ実行することになってしまいます。

そこで登場するのがデプロイのためのオブジェクトです。

  • Pod は直接操作しない、作らない
    • そもそも 3 つ Pod を起動することはない
    • 自律的にならない
  • デプロイ用のオブジェクトがある
    • Deployment オブジェクト
      • Pod の更新時は新しく作り直す
      • 捨てやすくなるので、こっちを使うのが常道
      • スケールしやすくなる
    • Stateful オブジェクト
      • Pod のデータを保とうとする
      • あまり使わない

この Deployment オブジェクトがどのように動くのか、見てみましょう。


  • Deployment オブジェクトが実体の ReplicaSet オブジェクトを作る
    • Pod の更新が入ると、今の ReplicaSet を捨てて新しく作る
    • ただし一斉に変わるわけではなく、だんだん Pod を新しくしていく

こういうところがクラウドネイティブらしく、イミュータブルで自律的ですね!

なお、大澤さんから補足があり、「この Deployment から Pod を作るので、先程触れた Pod を 1 つ作るやり方は忘れてください」とのことでした。

Deployment オブジェクトを使ってみよう

では、 Deployment オブジェクトを使って、 Pod を作成してみましょう!

  1. Deployment オブジェクトのマニフェストを書こう
    • レプリカ数やコンテナの定義(イメージやポートなどの設定)などを書く
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: my-deployment
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: my-app
      template:
        metadata:
          labels:
            app: my-app
        spec:
          containers:
          - name: my-container
            image: httpd
            ports:
            - containerPort: 80
  2. 動かしてみよう
    $ kubectl apply -f deployexample.yaml
    deployment.apps/my-deployment created
  3. 確認してみよう
    $ kubectl get deployments
    NAME            READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
    my-deployment   3/3     3            3           45s
  4. ReplicaSet があるか確認してみよう
    $ kubectl get replicasets
    NAME                       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
    my-deployment-5bc688cdbf   3         3         3       94s
    $ kubectl get pods -o wide
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
    my-deployment-5bc688cdbf-5vnsh   1/1     Running   0          2m7s   172.17.0.4   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9kgqx   1/1     Running   0          2m7s   172.17.0.3   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9sgzb   1/1     Running   0          2m7s   172.17.0.5   se0830-m   <none>           <none>
  5. Service を作ってみよう
    • もともと selector で指定しているので 3 つの my-app の上にあたる
    $ kubectl get services
    NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP          83m
    my-service   NodePort    10.100.105.10   <none>        8080:30000/TCP   10s
  6. 確認してみよう
    $ kubectl describe services my-service
    Name:                     my-service
    Namespace:                default
    Labels:                   <none>
    Annotations:              <none>
    Selector:                 app=my-app
    Type:                     NodePort
    IP Family Policy:         SingleStack
    IP Families:              IPv4
    IP:                       10.100.105.10
    IPs:                      10.100.105.10
    Port:                     <unset>  8080/TCP
    TargetPort:               80/TCP
    NodePort:                 <unset>  30000/TCP
    Endpoints:                172.17.0.3:80,172.17.0.4:80,172.17.0.5:80
    Session Affinity:         None
    External Traffic Policy:  Cluster
    Events:                   <none>
    • 今の状態

動作確認ができたところで、今度は Deployment オブジェクトを使うと、スケールと更新がカンタンなことを試してみましょう!

まずはスケールです。

  1. Pod の数を増やしてみよう
    $ kubectl scale --replicas=5 deployment/my-deployment
    deployment.apps/my-deployment scaled
  2. 確認してみよう
    $ kubectl get pods -o wide
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
    my-deployment-5bc688cdbf-5vnsh   1/1     Running   0          9m57s   172.17.0.4   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9d6tr   1/1     Running   0          27s     172.17.0.7   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9kgqx   1/1     Running   0          9m57s   172.17.0.3   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9sgzb   1/1     Running   0          9m57s   172.17.0.5   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-d2s5s   1/1     Running   0          27s     172.17.0.6   se0830-m   <none>           <none>

今度は更新です。

  1. apache から nginx に変えてみよう
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: my-deployment
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: my-app
      template:
        metadata:
          labels:
            app: my-app
        spec:
          containers:
          - name: my-container
            image: nginx
            ports:
            - containerPort: 80
  2. 動かしてみよう
    $ kubectl apply -f deployexample_nginx.yaml
    deployment.apps/my-deployment configured
    se0830-m@se0830-m:~$ kubectl get pods -o wide
    NAME                             READY   STATUS        RESTARTS   AGE     IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
    my-deployment-5bc688cdbf-5vnsh   1/1     Terminating   0          12m     172.17.0.4   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9d6tr   0/1     Terminating   0          3m14s   172.17.0.7   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5bc688cdbf-9kgqx   1/1     Running       0          12m     172.17.0.3   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5d4f4fc997-nvbjw   1/1     Running       0          4s      172.17.0.6   se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5d4f4fc997-nzfk7   0/1     Pending       0          0s      <none>       se0830-m   <none>           <none>
    my-deployment-5d4f4fc997-x7t4f   1/1     Running       0          8s      172.17.0.8   se0830-m   <none>           <none>
    • 徐々に変わっている

このあと、ロールバックもやってみましたが、とてもカンタンにできました。

こうやってマニフェストで “望ましい状態” を定義・更新して実行するのは、フロントエンドなどでも出てくる「宣言的」と同じように感じてきました。 と思ったら、 Kubernetes も同じ言葉を使っていたのですね。

3位 宣言的なAPIと自動化
Kubernetesの基本的なコンセプトの1つに、APIが命令的(Imperative)ではなく宣言的(Declarative)であることがあります。
いわば命令的というのはマニュアル運転で、宣言的というのは自動運転のようなものです。
Kubernetesが注目され続ける5つの理由。 KubeCon + CloudNativeCon North America 2018 - Publickey より

永続ボリューム(PersistentVolume)

では、最後のテーマです。 Docker も同じですがコンテナは捨てると、データを保持できないので永続化が必要です。 Kubernetes も同様に必要です。

  • Docker のボリュームマウントと同じ
  • 2 つのディスクを定義する
    • PersistentVolume
      • 実際使用するディスク
    • PersistantVolumeClaim
      • 使用したいディスクの定義を書く
      • インターフェイスの役割
      • それに合致したディスクを割り当てる

永続ボリュームを作ってみよう

では、実際永続ボリュームを作ってみましょう。 なお設定は Kubernetes の種類によって変わります。 今回は minikube での設定です。

  1. PersistentVolume マニフェストを作ってみよう
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name: my-volume
    spec:
      accessModes:
      - ReadOnlyMany
      capacity:
        storage: 5Mi
      storageClassName: standard
      hostPath:
        path: /data/example
  2. PersistentVolumeClaim マニフェストを作ってみよう
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: my-volume-claim
    spec:
      accessModes:
        - ReadOnlyMany
      resources:
        requests:
          storage: 5Mi
      storageClassName: standard
      volumeName: my-volume
  3. Pod での定義例
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: my-deployment
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: my-app
      template:
        metadata:
          labels:
            app: my-app
        spec:
          containers:
          - name: my-container
            image: httpd
            ports:
            - containerPort: 80
            volumeMounts:
            - name: my-volume-storage
              mountPath: /usr/local/apache2/htdocs
          volumes:
            - name: my-volume-storage
              persistentVolumeClaim:
                claimName: my-volume-claim
  4. 作ってみよう
    $ kubectl apply -f persistent.yaml
    persistentvolume/my-volume created
    $ kubectl apply -f deployexample_persistent.yaml
    deployment.apps/my-deployment created
  5. 確認してみよう
    $ kubectl get pods
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    my-deployment-8584ffd4dd-m26sv   1/1     Running   0          66s
    my-deployment-8584ffd4dd-pwj7g   1/1     Running   0          66s
    my-deployment-8584ffd4dd-vgxsc   1/1     Running   0          66s
    
    # 中略
    
    Volumes:
      my-volume-storage:
        Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
        ClaimName:  my-volume-claim
        ReadOnly:   false
      kube-api-access-qq95g:
        Type:                    Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
    
    # 中略
    
    Events:
      Type    Reason     Age   From               Message
      ----    ------     ----  ----               -------
      Normal  Scheduled  84s   default-scheduler  Successfully assigned default/my-deployment-8584ffd4dd-vgxsc to se0830-m
      Normal  Pulling    83s   kubelet            Pulling image "httpd"
      Normal  Pulled     81s   kubelet            Successfully pulled image "httpd" in 2.104436267s
      Normal  Created    81s   kubelet            Created container my-container
      Normal  Started    81s   kubelet            Started container my-container

では、永続化できているか確認してみましょう。

  1. ファイルを置いてみよう
    $ sudo sh -c "echo '<html><body>Hello k8s</body></html>'" > /data/example/index.html

マウントされていることを確認したところで、このコースは修了しました。

まとめ

Kubernetes を動かしながら、その特徴と仕組みを学びました。

コース中、何度も大澤さんがおっしゃったように Kubernetes では直接コンテナを操作するというより、「望ましい状態」を定義して、それを保つように自律的に動きます。 “自律” や “宣言的” というのがピンときていませんでしたが、自分で体験して動作を確認すると、具体的にイメージできるようになりました。

Kubernetes だけでなく、クラウドネイティブな技術の特徴を掴むのに、とてもおすすめのコースでした!

 


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