【k8s】Kubernetes ～ 基礎知識編 ～

Kubernetes

■ はじめに

少しづつだが、Kubernetes について勉強していく

目次

【１】Kubernetes
　１）コンテナ管理の具体例
　２）その他のコンテナオーケストレーション
　３）docker-compose との比較
【２】公式サイト
【３】動画
【４】Kubernetes の基本構成要素
　１）Node（ノード）
　２）Kubernetes Cluster（クラスタ）
【５】Kubernetes の管理するコンテナ要素
　１）Pod（ポッド）
　２）ReplicaSet（レプリカセット）
　３）Deployment（デプロイメント）
　４）Service（サービス）
【６】用語整理
　１）Amazon EKS

【１】Kubernetes

* Dockerコンテナ管理
 => よく「コンテナのオーケストレーションツール」とか言われている

補足 

* Kubernetes (ギリシャ語) = 操舵手, パイロット, 人生の道標
* koo-ber-net-ees = クーべネティス
* 略語：K8s(k-eights) => 8文字の「ubernete」を「8」
* Google製
* Go言語で作成

１）コンテナ管理の具体例

* 複数のDockerホストの管理
* スケーリング / オートスケーリング
* ロードバランシング
* コンテナの死活監視
etc...

２）その他のコンテナオーケストレーション

１）Docker Swarm => Docker 標準
２）Apache MESOS

３）docker-compose との比較

* docer-compose は、コンテナ作成のみだが
　Kubernetes は、コンテナ作成＋コンテナ監視・維持。
 => 例えば、Kubernetes は、コンテナが停止しても、
　　維持のために新しいコンテナを作り直す

【２】公式サイト

* 充実している

https://kubernetes.io/ja/docs/home/
チュートリアル
https://kubernetes.io/ja/docs/tutorials/kubernetes-basics/create-cluster/cluster-interactive/

【３】動画

日本語
https://www.youtube.com/watch?v=PeRE90mSHQo
英語
https://www.youtube.com/watch?v=4ht22ReBjno&feature=youtu.be&t=31

【４】Kubernetes の基本構成要素

１）Node（ノード）

* アプリケーションを実行しているマシン
 => ノード自体は、一台の物理サーバもしくは仮想マシン
 => 以下のサイトの構成図が分かりやすい

https://thinkit.co.jp/article/17453

[1] Master Node （マスターノード） 

* コントロールブレーン（制御盤）でWorker Nodeを管理する
* コントロールブレーンは、以下の表の5つのコンポーネントで構成
# 項目 内容
1 kube-apiserver 外部とのやり取りをするサービス。kubectlコマンドを受けて実行
2 kube-controller-manager コントローラを統括管理し、実行
3 kube-scheduler Podをワーカーノードに割り当てるサービス
4 colud-controller-manager AWSなどのクラウドサービスと連携し、サービスを作る
5 etcd クラスタ情報を管理するキーバリュー型のデータベース

[2] Worker Node （ワーカーノード） 

* コンテナの実行ホストを提供する
# 項目 内容
1 kube-let マスターノードのkube-schedulerと連携して、ワーカーノード上にPodを配置し実行。また、Podを監視し、kube-schedulerへ通知
2 kube-proxy ネットワーク通信をルーティングする仕組み

２）Kubernetes Cluster（クラスタ）

* 異なる役割を持つノードの「集まり（Cluster）」をクラスタとして管理

【５】Kubernetes の管理するコンテナ要素

１）Pod（ポッド）
２）ReplicaSet（レプリカセット）
３）Deployment（デプロイメント）
４）Service（サービス）

Pod < ReplicaSet < Deployment

https://news.mynavi.jp/itsearch/article/devsoft/4358
https://blog.a-know.me/entry/2018/08/14/185324
https://qiita.com/sky0621/items/beb12145f1b674fe7904
https://qiita.com/tkusumi/items/01cd18c59b742eebdc6a
https://qiita.com/mihirat/items/ebb0833d50c882398b0f

１）Pod

* Kubernetesで管理するための最小構成単位
 => コンテナの集合体（コンテナとボリュームのセット）
 => 基本的には1Pod:1コンテナだが、1Pod:複数コンテナも可能。
 => Node とは、「１ Node：多 Pod」の関係

https://kubernetes.io/ja/docs/concepts/workloads/pods/pod/
https://kubernetes.io/ja/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/

２）ReplicaSet (ReplicationControllerの後継)

* Podを生成・管理
 => 指定された数のポッドレプリカを維持するための Pod マネージャ的存在
 => 障害などでPodが減少した場合、別ノードで自動的にPodを起動し、
　　レプリカ数を維持する

https://kubernetes.io/ja/docs/concepts/workloads/controllers/replicaset/

３）Deployment

* ReplicaSetを生成・管理

４）Service

* Podに対して、まとめて管理するもの

Service の種類 

a）ClusterIP (デフォルト)
　 ... Kubernetes内での通信で利用(クラスタ外からアクセスできない)
b）NodePort
　 ... 外部ネットワークからのアクセスを提供
　 ... KubernetesのNodeのランダムなポートを使用して外部サーバからアクセス
c）LoadBalancer
　 ... ロードバランサー
d）ExternalName
　 ... 外部サービスに対して、エイリアス(別名)を作成

https://kubernetes.io/ja/docs/concepts/services-networking/service/

【５】用語整理

１）Amazon EKS

* EKS : Elastic Kubernetes Service
* Kubernetes クラスタを管理するための AWSサービス

参考文献

https://thinkit.co.jp/article/18079
https://thinkit.co.jp/article/13542
https://thinkit.co.jp/article/17453
https://qiita.com/mihirat/items/ebb0833d50c882398b0f
https://qiita.com/Kta-M/items/ce475c0063d3d3f36d5d
https://y-ohgi.com/introduction-kubernetes/
https://docs.microsoft.com/ja-jp/learn/modules/intro-to-kubernetes/

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