Kubernetes in Docker で始めるお手軽 Kubernetes 環境 / cloudnativejp_09_kubernetes_in_docker_kind

Kubernetes の環境の選択でお困りですか？Docker for Mac、Minikube など色々な Kubernetes 環境がありますが、Kubernetes in Docker では 1 台のマシン上に複数台のからなるマルチノード Kubernetes クラスタを構築することが可能です。このセッションではkind でできることについてご紹介します。

Transcript

1. Masaya Aoyama CyberAgent kind Ͱ࢝ΊΔ͓खܰ Kubernetes ؀ڥ ʙԶͨͪ͸งғؾͰ Local ͷ Kubernetes ؀ڥΛ࢖͍ͬͯΔʙ @Cloud Native Meetup Tokyo #9 amsy810 @amsy810
2. Publicity （一部抜粋） 　 書籍 『Kubernetes 完全ガイド』 『みんなの Docker/K8s』 　基調講演 『Japan Container Days v18.04』 『Google Cloud K8s Day』　 　招待講演 『情報処理学会 コンピュータシステムシンポジウム』 　　　　　　　 『AWS Dev Day Tokyo』 『IBM Think Japan』 『JEITA 委員会』 　 登壇 『KubeCon + CNCon China 2019』 『Open Source Summit 2019』 等 　資格 『CKAD #2』 『CKA #138』 Masaya Aoyama (@amsy810) Infrastructure Engineer Community 　 Co-chair 『Cloud Native Days Tokyo （旧 Japan Container Days）』 　Organizer 『Cloud Native Meetup Tokyo』 　 『Kubernetes Meetup Tokyo』 　 『KubeCon Japanese exchange meeting』 　 Contribute to OpenStack and Kubernetes 主業務: K8s as a Service の実装 K8s / CloudNative 関連のアーキテクト + CREATIONLINE / DENSO - 技術アドバイザ + SAKURA Internet Research Center – 客員研究員
3. Local Kubernetes
4. Local Kubernetes ͷબ୒ࢶ Docker for Mac https://docs.docker.com/ docker-for-mac/ microk8s https://microk8s.io/ Minikube https://github.com/ kubernetes/minikube kind Kubernetes in Docker https://kind.sigs.k8s.io/
5. Docker for Mac by Docker, Inc. ワンクリックで Kubernetes を有効化可能 Mac 上の Docker と同じレイヤに起動 •  = ビルド済みイメージがそのまま利⽤可能 •  spec.containers[].imagePullPolicy: Never/IfNotPresent “type: LoadBalancer” Service は localhost で binding •  1 Service のみ •  任意の 127.0.0.0/8 で binding してくれればいいのに…と思う
6. Docker for Mac by Docker, Inc. Mac 上の領域をコンテナにマウント可能 1 クラスタしか起動できない バージョンを選択できない •  Docker for Mac のバージョンに紐づく •  例) Docker 19.03.0-rc2 = Kubernetes v1.14.3
7. microk8s by Canonical Ltd. •  snap を利⽤するため Linux での利⽤前提 •  シングルノード Kubernetes を 1 コマンドでデプロイ •  バージョン指定可能 •  addon 機能 •  GPU Support
8. Minikube by Kubernetes SIG-Cluster-Lifecycle •  Node に VM を⽤いてシングルノード K8s を起動 •  マルチクラスタ対応 •  minikube start –p NAME •  Tunneling して ClusterIP Service に接続可能 •  minikube tunnel •  type: LB の場合は ClusterIP のエントリが書き込まれる •  Addon 機能 •  GPU サポート
9. kind by Kubernetes SIG-Testing •  マルチノード Kubernetes クラスタが構築可能 •  Node にVM ではなくコンテナを利⽤可能 •  googlability が最悪
10. Retired: kubeadm-dind-cluster https://github.com/kubernetes-retired/kubeadm-dind-cluster いわゆる kind と同等のプロダクト
11. dind – Docker in Docker •  Docker in Docker OS Docker Container Docker Container Container Docker Container Container Inner Outer
12. Kind (Kubernetes in Docker)
13. Kubernetes in Docker ͷ֓ཁ (1/4) Docker がインストールされたマシンを⽤意 OS Docker
14. Kubernetes in Docker ͷ֓ཁ (2/4) その上でコンテナを起動 OS Docker Container Container
15. Kubernetes in Docker ͷ֓ཁ (3/4) OS Docker Container Docker / kubelet Container Docker / kubelet コンテナ上で Docker や kubelet などを起動し、 kubeadm を⽤いてクラスタを構成
16. Kubernetes in Docker ͷ֓ཁ (4/4) 構築した Kubernetes 上でコンテナを起動可能 OS Docker Container Docker / kubelet Container Container Docker / kubelet Container Container
17. γϯάϧϊʔυΫϥελͷߏங kubeconfig は ~/.kube/kind-config-NAME •  kind get kubeconfig-path --name NAME でも確認可能 # kind create cluster --name NAME
18. ΫϥελͷҰཡදࣔ # kind get clusters sample-k8s ... kind で作成されているクラスタ⼀覧を確認可能 kind [create|delete] cluster --name NAME で作成|削除
19. ϊʔυҰཡͷදࣔ 各クラスタに割り当てられているノードを確認可能 # kind get nodes --name NAME sample-k8s-control-plane # kubectl get nodes \ --kubeconfig ~/.kube/kind-config-sample-k8s NAME STATUS ROLES AGE VERSION sample-k8s-control-plane Ready master 55s v1.15.0
20. ϚϧνϊʔυΫϥελͷߏங kind: Cluster apiVersion: kind.sigs.k8s.io/v1alpha3 nodes: - role: control-plane - role: control-plane - role: control-plane - role: worker - role: worker - role: worker https://github.com/kubernetes-sigs/kind/blob/master/pkg/apis/config/v1alpha3/types.go cluster.yaml # kind create cluster --config cluster.yaml # kind get nodes kind-control-plane kind-control-plane2 kind-control-plane3 kind-worker kind-worker2 kind-worker3 kind-external-load-balancer
21. ホスト OS との繋ぎこみ
22. ϩʔΧϧΠϝʔδΛ kind ʹΠϯϙʔτ # kind load docker-image IMAGE:TAG \ --name NAME --nodes a,b,c OS Docker Container Docker / kubelet Container Container Docker / kubelet Container Container img img img
23. extraPortMapping ホスト上のPort と NodeのPort のマッピングを⾏う = NodePort の利⽤が可能 kind: Cluster apiVersion: kind.sigs.k8s.io/v1alpha3 nodes: - role: control-plane - role: worker extraPortMappings: - containerPort: 8080 hostPort: 8181 listenAddress: ”0.0.0.0” protocol: tcp OS Docker Container Docker / kubelet Container Container 8080 8181
24. kubeadm config ͷมߋ kubeadm の設定を上書き可能 内部的には kustomize の Patch - kubeadmConfigPatches strategic merge patch - kubeadmConfigPatchesJson6902 https://tools.ietf.org/html/rfc6902 kind: Cluster apiVersion: kind.sigs.k8s.io/v1alpha3 kubeadmConfigPatches: - | apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2 kind: ClusterConfiguration metadata: name: config apiServer: extraArgs: "feature-gates": ”..." scheduler: extraArgs: …
25. base-image / node-image # kind build node-image \ --kube-root ./kubernetes --image new-image:0.1 base-image 　　containerd や CNI Plugins などが含まれている 　　https://github.com/kubernetes-sigs/kind/blob/master/images/base/Dockerfile node-image base-image を元に任意の Kubernetes Release でビルド可能
26. Advantage Points •  マルチノードクラスタを構成可能 •  ソースコードからKubernetesリリースをビルド可能 •  make, bask, docker, bazel, apt(depricated) •  Kubernetes ⾃体の E2E でも利⽤可能 •  Go ⾔語で実装されおり、ライブラリとしても利⽤可能
27. Note •  現状は docker のみをサポート
28. DEMO
29. Conclusion of local 主な Local Kubernetes 環境の選択肢は 4 つ kind Minikube Docker for Mac MicroK8s バージョンの選択 ◎ ◦ × ◦ マルチクラスタ ◦ ◦ × × マルチノード ◦ × × × 機能性 ◦ ◎ △ ◎ シンプルさ ◦ ◦ ◎ ◦
30. Thank you for your attention Let’s enjoy with Kubernetes follow me: @amsy810