Kubernetesの紹介

編集済み 1 日前 によって ExtremeHow 編集チーム

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Kubernetes、しばしばK8sとも呼ばれるオープンソースプラットフォームで、アプリケーションコンテナのデプロイ、スケーリング、運用を自動化するために設計されています。分散システムを柔軟に実行するためのフレームワークを提供します。Kubernetesは、クラスター上の利用可能なリソースに基づいてアプリケーションが実行する作業を管理し、負荷を最適に分散し、障害復旧を管理します。

前提条件

LinuxにKubernetesをインストールする前に、以下の前提条件を満たしていることを確認してください:

• ユーザーアカウントにsudo権限があるLinuxシステム。
• 基本的なLinuxコマンドライン使用法の理解。
• 基本セットアップのための最低リソース要件: 少なくとも2GBのRAMと2つのCPU。
• 必要なソフトウェアパッケージをダウンロードするための安定したインターネット接続。

Dockerのセットアップ

DockerはKubernetesがコンテナを管理するために使用するランタイムです。Kubernetesが機能するための基盤を形成します。LinuxシステムにDockerをインストールする手順は以下の通りです:

1. 最初に、パッケージリストを更新します:

sudo apt-get update

2. Dockerのために必要な前提パッケージをインストールします:

sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

3. Dockerパッケージの安全性を確保するため、DockerのGPGキーを追加します:

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

4. Dockerリポジトリをソースリストに追加します:

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/$(lsb_release -cs) stable"

5. パッケージデータベースを再度更新し、Dockerをインストールします:

sudo apt-get update sudo apt-get install docker-ce

6. Dockerが実行されていることを確認します:

sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker

Dockerのインストールを確認するため、バージョンをチェックします:

docker --version

Kubernetesコンポーネントのインストール

ステップ1: Kubernetesリポジトリの追加

Kubernetesをインストールするには、その公式リポジトリをパッケージマネージャに追加する必要があります:

1. Google Cloudの公開GPGキーをインポートします:

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

2. Kubernetesリポジトリをソースリストに追加します:

echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

ステップ2: kubelet、kubeadm、kubectlのインストール

Kubernetesの3つの基本コンポーネントはkubelet、kubeadm、kubectlです。それらのインストール方法は次の通りです:

1. パッケージリストを更新します:

sudo apt-get update

2. コンポーネントをインストールします:

sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

3. パッケージが自動更新されないようにバージョンを固定します:

sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

Kubernetesの構成

Kubernetesがインストールされたら、適切にシステムを構成する時です:

ステップ3: スワップメモリの無効化

Kubernetesはスワップメモリが有効な場合に動作しません。次のコマンドを使用してスワップを無効にします:

sudo swapoff -a

再起動後も変更を永続化するため、/etc/fstabのスワップラインをコメントアウトします。

ステップ4: ネットワーク設定

次のネットワーク設定が正しく構成されていることを確認します:

1. net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1を設定してIPフォワーディングを有効にします:

sudo sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1

2. sysctl -pを実行して設定を確認します。

ステップ5: kubeadmを用いたKubernetesの初期化

kubeadmを使用して、Kubernetesクラスターの制御プレーンであるマスターノードをセットアップします:

1. 環境を初期化するにはkubeadm initを実行します:

sudo kubeadm init

2. kubectlの構成をセットアップするための出力指示に従います。通常、以下が含まれます:

mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

3. rootを使用する場合、$HOMEを/rootや/home/<your-username>に置き換えてください。

ステップ6: Podネットワークのセットアップ

Pod間の通信を可能にするため、Podネットワークプラグインをインストールします。Flannelを使用する例は以下の通りです:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

ノードのステータスを確認します:

kubectl get nodes

Kubernetesクラスターの管理

ステップ7: アプリケーションのデプロイ

最初のアプリケーションのデプロイは簡単です。シンプルなnginxサーバをデプロイしてみましょう:

kubectl run nginx --image=nginx --port=80

クラスター外からアクセス可能なサービスとしてデプロイメントを公開するには:

kubectl expose deployment nginx --type=NodePort

デプロイメントとサービスの詳細を取得します:

kubectl get deployments kubectl get services

サービスのNodePortがnginxサーバにアクセスするためのポートを提供します。サーバのIPアドレスと指定されたポートを使用してアクセスできます。

アプリケーションのスケーリング

Kubernetesの大きな利点の一つは、アプリケーションを簡単にスケーリングできることです。nginxサーバがより多くの負荷を処理する必要がある場合、以下を実行します:

kubectl scale deployment nginx --replicas=3

ステータスを確認します:

kubectl get pods -o wide

クリーニング

Kubernetesの機能を試した後、デモ環境をクリーンアップしたい場合があります:

kubectl delete service nginx kubectl delete deployment nginx

まとめ

このガイドを使用して、Linux上でKubernetesをインストールして使用する手順を学習しました。このセットアップにより、Kubernetesの基本的な理解を得ることができ、kubeadm、kubeletなどの重要なコンポーネントに焦点を当てて、シンプルなアプリケーションをデプロイおよび管理することができます。ここから、より高度なKubernetesの概念、構成、管理技術を探求して、インフラストラクチャにおけるKubernetesのパワーを最大限に活用することができます。

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