AKS 101 in Kubernetes Novice Tokyo #1

1. AKS 101 2020 / 05 / 26 Kubernetes Novice Meetup on Youtube @URyo_0213
2. Who am I ? ry (@URyo_0213) Infrastructure Engineer ◦ Storage構築 ◦ Kubernetes, Python, Ansible • Kubernetes歴: 1年ちょっと
3. What can we use for practice? • kubeadm • Kind (Kubernetes in Docker) • Kubernetes Services ◦ AKS (Azure) ◦ EKS (AWS) ◦ GKE (GCP)
4. What I’ll talk about • kubeadm • Kind (Kubernetes in Docker) • Managed Services ◦ AKS (Azure) ◦ EKS (AWS) ◦ GKE (GCP)
5. What’s AKS
6. Kubernetes in Azure
7. Kubernetes Architecture in Azure • Cluster = Control Plane(Azure Managed) + Node (Customer Managed) • Versionが豊富 • 1ヶ月 $200 クレジット(Azure全体) • 1NodeのClusterで多くて1000円/day (放置するだけなら400円程度) • DefaultのNode Specは、Standard_DS2_v2 ◦ vCPU: 2, Ram: 7GiB, 一時storage(SSD): 14GiB (GiB = 1024^3 Byte) ※kubectl alpha debug はdisableになってます。
8. AKS Cluster • Control Plane (Master Node) ◦ AKS クラスターを作成時、自動的に作成される。 ◦ 課金対象にはならない。 ◦ 特定の方法で構成したいとか、直接のアクセスが必要などの用件がある場 合は、aks-engine を使用する必要がある。 • Node (Worker Node) ◦ Serviceを動かす際に、1 つ以上のノードが必要。 ◦ CPU 数、メモリ量、ストレージのサイズと種類 (SSD, HDD など) を指定可 能。 ◦ 同じ構成のNodeは同一Node Poolに所属する。
9. Node Pool Node数１で作成したAKS Clusterの例は以下のようになる。 $ az aks nodepool list --resource-group kubernetes --cluster-name aksCluster -o table Name OsType KubernetesVersion VmSize Count MaxPods ProvisioningState --------- -------- ------------------- --------------- ------- --------- ------------------- nodepool1 Linux 1.15.10 Standard_DS2_v2 1 110 Succeeded nodepool1に入るのは、 OS: Linux Kubernetes Version: 1.15.10 VM Size: Standard_DS2_v2 であるNodeのみ
10. Node Pool $ az aks nodepool add --resource-group kubernetes --cluster-name aksCluster --name nodepool2 --node-count 1 --node-vm-size Standard_DS1_v2 --kubernetes-version 1.15.7 $ az aks nodepool list --resource-group kubernetes --cluster-name aksCluster -o table Name OsType KubernetesVersion VmSize Count MaxPods ProvisioningState --------- -------- ------------------- --------------- ------- --------- ------------------- nodepool1 Linux 1.15.10 Standard_DS2_v2 1 110 Succeeded nodepool2 Linux 1.15.7 Standard_DS1_v1 1 110 Succeeded $ kubectl get nodes NAME STATUS ROLE AGE VERSION aks-nodepool1-23888308-vmss000000 Ready agent 77m v1.15.10 aks-nodepool2-23888308-vmss000000 Ready agent 8m50s v1.15.7
11. Practice AKS
12. Contents • Set up AKS Cluster ◦ Step1. Create Resource Group ◦ Step2. Deploy AKS Cluster ◦ Step3. Get Credential • Deploy Application ◦ Create nginx pod ◦ Create nginx pod with ACR • Monitoring
13. Set up AKS Cluster
14. Set up AKS Cluster • Step1. Create Resource Group • Step2. Deploy AKS Cluster • Step3. Get Credential
15. Step1: Create Resource Group Resource Group: 以下のコマンドにて作成。 $ az group create -n kubernetes -l eastus2 ※terraformで作成する際は、作成はしないですすむ 。
16. Step2: Deploy AKS Cluster 3つの作成法を紹介 • Azure Portal (GUI) • Azure ctl 以下は、Appendixを参照ください。 • Terraform ◦ tf files　(https://github.com/ryojsb/AKS-Terraform)
17. Azure Portal ~step1~ Kubernetes Serviceを選択し、「Add」を選択。
18. Azure Portal ~step2~ 必須パラメータ(Resource Group, AKS名)を入力し「Review + create」を選択。
19. Azure Portal ~step2~ 「Next」を押して詳細に設定をしていく場合 • Node pools ◦ 追加のNode Pool設定 ◦ Virtual Node (必要なときのみ立ち上げるノード ) ◦ VM Scale Sets (同一Nodeをグルーピングし、自動スケーリングを実施 ) • Authentication ◦ Service principals (Azure上でのアプリケーションがもつ ID） ◦ RBAC • Networking • Integrations ◦ ACR (Azure Container Registry) ◦ Azure Monitor • Tag
20. Azure Portal ~step3~ 内容を確認し、「Create」を選択。
21. Azure ctl $ az aks create -g kubernetes -n aksCluster \ --kubernetes-version 1.15.10 --node-count 1 \ --generate-ssh-keys その他、optionは以下を参照。 https://docs.microsoft.com/en-us/cli/azure/aks?view=azure-cli-latest#az-aks-create
22. Step3: Get Credential AKSが作成されたことを確認。 $ az aks list -o table Name Location ResourceGroup KubernetesVersion ProvisioningState Fqdn ---------- ---------- --------------- ------------------- ------------------- ----------------------------------------------------------- aksCluster eastus2 kubernetes 1.15.10 Succeeded akscluster-kubernetes-cb54f9-9f418604.hcp.eastus2.azmk8s.io Contextの追加をする。 $ az aks get-credentials --resource-group kubernetes --name <aks cluster名> Cluster の確認をします。 $ kubectl get nodes NAME STATUS ROLES AGE VERSION aks-nodepool1-28971671-vmss000000 Ready agent 7m26s v1.15.10
23. Deploy Application
24. Deploy Option • Deploy application with outside registry 以下はAppendixを参照ください。 • Deploy application with ACR (Azure Container Registry)
25. • vi deployment.yaml Create nginx pod ~ Create manifest ~
26. Create nginx pod ~ Apply Manifest ~ $ kubectl create ns nginx
 $ kubectl apply -f deployment.yaml -n nginx $ kubectl get all NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/sample-nginx-75444db6d6-dv9pd 1/1 Running 0 87s pod/sample-nginx-75444db6d6-gbfz9 1/1 Running 0 87s pod/sample-nginx-75444db6d6-xrbxq 1/1 Running 0 87s NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/kubernetes ClusterIP 10.0.0.1 <none> 443/TCP 27h service/nginx-service LoadBalancer 10.0.144.35 52.167.75.0 80:32552/TCP 87s NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE deployment.apps/sample-nginx 3/3 3 3 88s NAME DESIRED CURRENT READY AGE replicaset.apps/sample-nginx-75444db6d6 3 3 3 88s ※ LoadBalancer使用時は、切り出されたExternal IPが使用後も残ったままにならないようご注意ください 

27. http://<External IP of Load balancer for nginx>:80 Create nginx pod ~ Check the application ~
28. Monitoring
29. OSS - Prometheus ・Grafana (Metrics) - ELK (Logging) - etc SaaS - DataDog - Sysdig - etc Azure Native - Azure Monitoring AKS Monitoring options
30. OSS - Prometheus ・Grafana (Metrics) - ELK (Logging) - etc SaaS - DataDog - Sysdig - etc Azure Native - Azure Monitoring AKS Monitoring options
31. Azure Monitor for container Kubernetes クラスターのパフォーマンスと正常性、およびコンテナーのワークロード を把握できます。 • 設定 ◦ GUI: AKS Cluster作成時にdefaultでEnableになっています。 ◦ CLI: 「--enable-addons monitoring」オプション 主に以下を見ていく - Insight - Metric - Log Azure Monitoring
32. Azure Monitoring Azure Monitor リソースを開き、サイドバーより「 Containers」を選択
33. Azure Monitoring ~ Insight ~ Insightでは、NodeやContainerの現状を可視化してくれます。 • Cluster ◦ Node CPU utilization % ◦ Node memory utilization % ◦ Node count ◦ Active pod count • Health (Preview) ◦ Kubernetesのインフラ(API server, Core DNS, kube-proxy, etc…)等のStatusを確認可能 • Node ◦ Node毎のPodのStatusを確認可能 • Container ◦ 各ContainerのStatusを確認可能 • Deployment (Preview) ◦ 各DeploymentのStatusを確認可能
34. Azure Monitoring ~ Insight ~
35. Azure Monitoring ~ Metric ~ 以下の項目を指定し、グラフを表示可能 • Scope: <Cluster名> • Metric Namespace: Metricを取得する対象 　※ KubernetesのNamespaceではない • Metric: 取得したいMetric • Aggregation: Avg, Max, Min
36. Azure Monitoring ~ Log ~ Queryを記述して、Logの情報を可視化していきます。 また、PrometheusからのMetricsをここに統合することができます。 Metricsを回収し、それをLogへと変換してここで可視化することができます。 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/azure-monitor/insights/container-insights-prometheus-integration#applying-updated-configmap
37. Azure Monitoring ~ Log ~
38. Thank you for Listening !
39. Appendix
40. Set up AKS Cluster
41. Terraform ~step1(Azure providerの定義)~ main.tf を作成
42. Terraform ~step2 (kubernetes cluster 定義)~ k8s.tf を作成
43. Terraform ~step3 (変数を宣言)~ variables.tf を作成
44. Terraform ~step4 (Terraform 出力ファイルを作成)~ output.tf を作成
45. Terraform ~step5~ 1. Portalにて「Storage Account」を選択。 2. terraformが情報を格納しておくためのStorage Accountを選択 (ない場合は作成してください)
46. Terraform ~step5~ 3. Settings > Access Keyにおける「key1」の「キー値」を記録
47. Terraform ~step5~ 4. 以下のコマンドを実施 $ az storage container create -n tfstate \ --account-name <YourAzureStorageAccountName> \ --account-key <YourAzureStorageAccessKey> 5. 以下を実施し、出力の<appID> 及び <password> を記録する。 $ az ad sp create-for-rbac --skip-assignment --name <ServicePrincipal名>
48. Terraform ~step6 (AKS 構築)~ あとは、以下のコマンドを実施して構築完了です。 $ terraform init -backend-config="storage_account_name=<YourAzureStorageAccountName>" \ -backend-config="container_name=tfstate" \ -backend-config="access_key=<YourStorageAccountAccessKey>" \ -backend-config="key=codelab.microsoft.tfstate" $ export TF_VAR_client_id=<service-principal-appid> $ export TF_VAR_client_secret=<service-principal-password> $ terraform plan -out out.plan $ terraform apply out.plan
49. Terraform ~完成~
50. Deploy Application with ACR
51. Step1. Create ACR Step2. Login to ACR Step3. Push an image to ACR Step4. Establish authentication for ACR Step5. Deploy an application Create nginx pod with ACR (Azure Container Registry)
52. 以下のコマンドで、ACRを作成します。 $ az acr create --resource-group kubernetes --name rySampleACR --sku Basic 確認をする。 $ az acr list -o table NAME RESOURCE GROUP LOCATION SKU LOGIN SERVER CREATION DATE ADMIN ENABLED ----------- ---------------- ---------- ----- ---------------------- -------------------- --------------- rySampleACR kubernetes eastus2 Basic rysampleacr.azurecr.io 2020-03-29T07:50:04Z ここの「LOGIN SERVER」を記録しておいてください。 Step1. Create ACR
53. 以下のコマンドで、ACRにLoginします。 $ az acr login -n rySampleACR Login Succeededと出力が表示されることを確認します。 Step2. Login to ACR
54. 現在、何も入っていない状態である。 $ az acr repository list --name rySampleACR [] docker tag コマンドでimage名を変えたものをpushします。 $ docker push rysampleacr.azurecr.io/nginx:1.17.5 確認してみます。 $ az acr repository list --name rySampleACR [ "nginx" ] Step3. Push an image to ACR
55. AKSとACRとの間で認証が構成されている必要があります。 まず、AKS に対して構成されているサービス プリンシパルの IDとACRのリソースIDを取得します。 
 
 $ CLIENT_ID=`az aks show --resource-group kubernetes --name aksCluster --query "servicePrincipalProfile.clientId" --output tsv` $ ACR_ID=`az acr show --name rySampleACR --resource-group kubernetes --query "id" --output tsv` その後、適切なアクセス権を付与するロールを作成します。 $ az role assignment create --assignee $CLIENT_ID --role Reader --scope $ACR_ID --output json > ./Create_Role-`date "+%Y%m%d_%H%M%S"`.json Step4. Establish authentication for ACR
56. Step5. Deploy an application ~ Create manifest ~ • vi deployment.yaml
57. Step5. Deploy an application ~ Create manifest ~ $ kubectl create ns nginx2 $ kubectl apply -f deployment.yaml -n nginx2 $ kubectl get all -n nginx2 NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/sample-nginx2-d96fc9f8-hf7jj 1/1 Running 0 52s pod/sample-nginx2-d96fc9f8-m6fsg 1/1 Running 0 52s pod/sample-nginx2-d96fc9f8-x5mhv 1/1 Running 0 52s NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/nginx-service LoadBalancer 10.0.49.148 40.70.168.193 80:31531/TCP 52s NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE deployment.apps/sample-nginx2 3/3 3 3 53s NAME DESIRED CURRENT READY AGE replicaset.apps/sample-nginx2-d96fc9f8 3 3 3 53s
58. http://<External IP of Load balancer for nginx>:80 Step5. Deploy an application ~ Check the application ~