Minikubeとは、
Minikube is a tool that makes it easy to run Kubernetes locally. Minikube runs a single-node Kubernetes cluster inside a VM on your laptop for users looking to try out Kubernetes or develop with it day-to-day.
Running Kubernetes Locally via Minikube
こいつを触りつつ、Kubernetesの概念を掴んでいこうと思います。
環境情報
- Windows10 Pro(10.0.17134 N/A ビルド 17134)
- VirtualBox 5.2.30
- minikube version: 1.1.0
- kubectl version 1.14.2
インストール
minikubeのインストール
以下の通り、windows用exeをダウンロードして、exeファイル名を minikube.exe に変更します。exeファイルを置いたPathは、システム環境変数に登録しておきます。
PS> Invoke-WebRequest -Uri https://storage.googleapis.com/minikube/releases/v1.1.0/minikube-windows-amd64.exe -OutFile C:\tools\minikube\minikube.exe
実行確認。
> minikube version minikube version: v1.1.0
kubectlのインストール
kubernetes用のcliである kubectl をインストールします。こちらはscoop経由でインストール。
> scoop install kubectl
> kubectl version --client
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"14", GitVersion:"v1.14.2", GitCommit:"66049e3b21efe110454d67df4fa62b08ea79a19b", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2019-05-16T16:23:09Z", GoVersion:"go1.12.5", Compiler:"gc", Platform:"windows/amd64"}
kubernetes clusterの作成
以下のコマンドで、利用できるVirtual Machine上にkubernetesのクラスタを作成してくれます。
> minikube start * minikube v1.1.0 on windows (amd64) * Downloading Minikube ISO ... 131.28 MB / 131.28 MB [============================================] 100.00% 0s * Creating virtualbox VM (CPUs=2, Memory=2048MB, Disk=20000MB) ... * Found network options: - NO_PROXY=192.168.99.100 * Configuring environment for Kubernetes v1.14.2 on Docker 18.09.6 - env NO_PROXY=192.168.99.100 * Downloading kubeadm v1.14.2 * Downloading kubelet v1.14.2 * Pulling images ... * Launching Kubernetes ... * Verifying: apiserver proxy etcd scheduler controller dns * Done! kubectl is now configured to use "minikube" > > minikube status host: Running kubelet: Running apiserver: Running kubectl: Correctly Configured: pointing to minikube-vm at 192.168.99.100
minikube start 処理では、Kubernetesクラスタを作成するのと同時に、kubectlに作成クラスタ向けのコンフィグ設定をしてくれます。
> kubectl config view
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
certificate-authority: C:\Users\yukari\.minikube\ca.crt
server: https://192.168.99.100:8443
name: minikube
contexts:
- context:
cluster: minikube
user: minikube
name: minikube
current-context: minikube
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: minikube
user:
client-certificate: C:\Users\yukari\.minikube\client.crt
client-key: C:\Users\yukari\.minikube\client.key
なので、作成したクラスタ名を指定すると、クラスタから情報を取得できます。
> kubectl cluster-info minikube Kubernetes master is running at https://192.168.99.100:8443 KubeDNS is running at https://192.168.99.100:8443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
kubernetes dashboardの表示
以下のコマンドを実行することで、Kubernetes上のダッシュボードに接続できるプロキシを用意してくれます。
> minikube dashboard * Enabling dashboard ... * Verifying dashboard health ... * Launching proxy ... * Verifying proxy health ... * Opening http://127.0.0.1:60461/api/v1/namespaces/kube-system/services/http:kubernetes-dashboard:/proxy/ in your default browser...
Opening の後に出力されているURLにアクセスすると、ダッシュボードが表示されています。
Hello Minikube
ここから先は、公式サイトにあるtutorialに沿ってkubernetesを操作し、概念を学んでいきます。
Hello Worldを返す簡単なNode.jsのコンテナを、kubernetes上で起動するという内容です。Dockerfileの構成は、以下より確認できます。
Hello Minikube - Before you begin
Deploymentの作成
前述したNode.jsのコンテナを1つ持つ Pod 1つにより構成された、 Deployment を作成します。
Pod とは、
A Pod is the basic building block of Kubernetes–the smallest and simplest unit in the Kubernetes object model that you create or deploy. A Pod represents processes running on your Cluster.
A Pod encapsulates an application’s container (or, in some cases, multiple containers), storage resources, a unique network IP, and options that govern how the container(s) should run. A Pod represents a unit of deployment: a single instance of an application in Kubernetes, which might consist of either a single container or a small number of containers that are tightly coupled and that share resources.
AWS ECSの、 タスク にあたるような概念なのでしょうか。
Deployment とは、上の説明では a single instance of an application in Kubernetes と紹介されていましたが、公式に記載されているUse Caseを読むのがイメージをつかみやすいでしょうか。
- Create a Deployment to rollout a ReplicaSet. The ReplicaSet creates Pods in the background. Check the status of the rollout to see if it succeeds or not.
- Declare the new state of the Pods by updating the PodTemplateSpec of the Deployment. A new ReplicaSet is created and the Deployment manages moving the Pods from the old ReplicaSet to the new one at a controlled rate. Each new ReplicaSet updates the revision of the Deployment.
- Rollback to an earlier Deployment revision if the current state of the Deployment is not stable. Each rollback updates the revision of the Deployment.
- Scale up the Deployment to facilitate more load.
- Pause the Deployment to apply multiple fixes to its PodTemplateSpec and then resume it to start a new rollout.
- Use the status of the Deployment as an indicator that a rollout has stuck.
- Clean up older ReplicaSets that you don’t need anymore.
AWS ECSの、 サービス にあたるような概念なのでしょうか。
実際のコマンド。
> kubectl create deployment hello-node --image=gcr.io/hello-minikube-zero-install/hello-node deployment.apps/hello-node created
起動するコンテナイメージをGCPのGCRから持ってきて、 hello-node という名前のdeploymentを作成しています。
gcr.io/hello-minikube-zero-install/hello-node
作成したdeploymentの確認。
> kubectl get deployments NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE hello-node 1/1 1 1 12m
作成したpodの確認。
> kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE hello-node-78cd77d68f-8sc2q 1/1 Running 0 2m39s
ログの確認。deployment、replicaset、podと順に作成されている。
> kubectl get events LAST SEEN TYPE REASON OBJECT MESSAGE 3m Normal Scheduled pod/hello-node-78cd77d68f-8sc2q Successfully assigned default/hello-node-78cd77d68f-8sc2q to minikube 3m Normal Pulling pod/hello-node-78cd77d68f-8sc2q Pulling image "gcr.io/hello-minikube-zero-install/hello-node" 2m24s Normal Pulled pod/hello-node-78cd77d68f-8sc2q Successfully pulled image "gcr.io/hello-minikube-zero-install/hello-node" 2m24s Normal Created pod/hello-node-78cd77d68f-8sc2q Created container hello-node 2m24s Normal Started pod/hello-node-78cd77d68f-8sc2q Started container hello-node 3m Normal SuccessfulCreate replicaset/hello-node-78cd77d68f Created pod: hello-node-78cd77d68f-8sc2q 3m Normal ScalingReplicaSet deployment/hello-node Scaled up replica set hello-node-78cd77d68f to 1
実際のDockerコンテナの状況を見てみます。以下のコマンドでminikube内のKubernetesクラスタにsshログインできるので、
> minikube ssh
docker psコマンドで、コンテナの起動状況を確認。
$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES aa1e4ab36043 gcr.io/hello-minikube-zero-install/hello-node "/bin/sh -c 'node se…" 6 minutes ago Up 6 minutes k8s_hello-node_hello-node-78cd77d68f-8sc2q_default_9d559f24-85ba-11e9-83fd-080027270 1e7_0
Serviceの作成
上記のdocker psコマンド結果から分かる通り、コンテナ上のPortがExposeされていません。コンテナを外部アクセス可能とする仕組みとして Service があります。
A Kubernetes Service is an abstraction which defines a logical set of Pods and a policy by which to access them - sometimes called a micro-service. The set of Pods targeted by a Service is (usually) determined by a Label Selector
以下のコマンドで、hello-nodeというdeploymentを、新しいServiceとして8080ポートでexposeしてくれています。
> kubectl expose deployment hello-node --type=LoadBalancer --port=8080 service/hello-node exposed
作成したService確認コマンド。
> kubectl get services NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE hello-node LoadBalancer 10.110.132.212 <pending> 8080:31285/TCP 31s kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 4d9h
上記情報から、exposeされているポートにアクセスすると、Node.jsプログラムのHello Worldが帰ってきます。
> curl http://192.168.99.100:31285/ Hello World!
