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年中アイス

いろいろつらつら

ローカルでkubernetesを動かせるminikubeを試す

kubernetes(以降k8s)は、GKE(GoogleContainerEngine)を使うのが簡単らしいですが、とりあえずローカル実行できる環境が欲しくなったりします。

minikubeは、VirtualBoxなどの上にk8sの環境を構築してくれるツールです。今回はとりあえずMac上にk8s環境を作り、nginxを動かしてアクセスするところまでやってみます。

インストール

以下の2つのツールと関連するものをインストールします。

  • kubectl: k8sの操作を行うコマンド
  • minikube: ローカルにk8s環境を作るコマンド

kubectlのインストール

gcloudコマンドでインストール管理できるので、gcloudコマンドを入れます。

ダウンロードページから、MacOS用の、tar.gzをダウンロードし解凍し、install.shを実行します。

tar xzvf google-cloud-sdk-145.0.0-darwin-x86_64.tar.gz
google-cloud-sdk/install.sh

注意点として、Python2.7が必要です。Mac標準なら大丈夫で、何か入れてたら、頑張って2.7にしましょう。pyenv(今env系は何がデファクトなんだろうか)とか入れればできるのかな。

kubectlは、gcloud componentsコマンドでインストールできます。

gcloud components install kubectl

他にもGCP関連のツール群はこのgcloud componentsで入れられます。

minikubeのインストール

今回はVirtualBox上に作るので、先にダウンロードページからdmgを落としてきてインストールします。

次にminikubeです。リリースページにあるコマンドでインストールします。最後にsudo で移動させてるので管理者パスワードを聞かれます。*1

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/v0.18.0/minikube-darwin-amd64 && chmod +x minikube && sudo mv minikube /usr/local/bin/

k8s環境の構築

構築と書いてますが、以下コマンドで済みます。(が少し時間かかります)

minikube start

k8sのイメージを落としてきて、起動し、kubectlに登録してくれます。終わったら、kubectlで接続先のk8s環境を確認します。

kubectl config get-contexts

CURRENT   NAME       CLUSTER    AUTHINFO   NAMESPACE
*         minikube   minikube   minikube

他の環境がないととりあえずminikubeだけです。GKEとか使うとここが増えます。

nginxを動かしてアクセスする

以下コマンドでnginxコンテナを動かします。

kubectl run nginx --image=nginx:1.11 --port=80

--imageオプションでdockerのimage名とtagを指定します。--portでコンテナが公開しているポートを指定します。

k8s上でコンテナは動き出しますが、これだけだとまだMacからアクセスはできません。以下でにアクセスできるようにします。

kubectl expose deployment nginx --name=nginx-nodeport --port=80 --target-port=80 --type="NodePort"

kubectl expose deploymentの後のnginxは、kubectl runの後に指定した名前(今回はnginx)と同じです。

これでMacからアクセスできるようになるんですが、どのIPとポートなのかわかりません。これはminikubeが直接ブラウザで開いてくれるので、それを使います。

minikube service nginx-nodeport

minikube serviceの後に指定してあるnginx-nodeportは、手前のkubectl exposeで指定した--nameの値です。

これで標準ブラウザが立ち上がり、VirtualBox仮想マシンIPと自動で割り当てられたポートでページが開かれます。今回だとnginxのwelcomeページが表示されます。

URLだけ欲しい場合は--urlオプションをつけます。

minikube service nginx-nodeport --url

# portは自動的に割り当てられます
http://192.168.99.100:31430

なぜMacからk8sのコンテナにアクセスできるのか

とりあえずやるところだけ先に書きましたが、ネットワーク周りをもう少し。今回幾つか手順を踏んで、Macからk8sのコンテナにアクセスできるようになっています。この先の説明に出てくるIPやポートは、今回私が試したものなので、環境によって異なる場合があります。

まず、MacVirtualBox仮想マシン間は、専用のネットワークが構成されて、つながっています。これは192.168.99.0/24です。

k8sは自身のネットワークを構成します。10.0.0.0(サブネットマスクパッとわからず)で、k8sネットワークが作られています。このネットワークは、Macからは直接アクセスできません。

そこで、kubectl expose--type="NodePort"を使って、k8sネットワーク上のアクセス先と、ノード(VirtualBox仮想マシン)をつなげています。今回だとMac<->VirtualBoxネットワークとk8sネットワークをつなげるために、kubectl exposeしているという方が正確です。本来は冗長化した複数のコンテナのアクセス先をまとめるためにkubectl exposeを使います。

--type=“NodePort”によって、VirtualBox仮想マシン192.168.99.100:31430(ポートは自動的に割り当てられる)が、k8sネットワーク上の10.0.0.161:80(IPは自動的に割り当てられる)にフォワードされるようになっています。k8sの方はkubectl get serviceで確認できます。VirtualBoxの方は、前述のminikube service nginx-portnode --urlです。

kubectl get service

NAME             CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes       10.0.0.1     <none>        443/TCP        2d
nginx-nodeport   10.0.0.161   <nodes>       80:31430/TCP   27m

アクセスの流れは以下になります。

Mac(VirtualBox network) 192.168.99.1
↓
minikube仮想マシン(VirtualBox network) 192.168.99.100:31430
↓
nginx-nodeport (k8s network)10.0.0.161:80
↓
nginx container(k8s networkのどこかIPとポート)

後始末

起動したものを止める方法

kubectl get service
kubectl delete service nginx-nodeport
kubectl get service

kubectl get deployment
kubectl delete deployment nginx
kubectl get deployment

minikube stop

まとめ

とりあえずローカルで動かすことができました。*2 公開、運用することなどを考えると、GKEが良さそうではありますが、まずは試すという点ではminikubeでもいいのかなと思います。

参考など

*1:特に最後の/usr/local/bin/移動は必須ではないので、その部分を除いて、./minikubeや、別のディレクトリに置いてPATHを通しても良いです。

*2:と言ってもコンテナイメージはdockerから持ってくるので完全にローカルというわけでもないですが