kubernetes コンポーネント開発入門 / 新卒N年目の勉強会&交流会！〜〇〇への誘い〜 #n_study

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1. 新卒N年目の勉強会&交流会！〜〇〇への誘い〜 kubernetes コンポーネント開発入門 @mazrean
2. マズリーン mazrean ▪ ツール等を作っている • k8sクラスタ構築 kanata • Go言語DIツール Kessoku ▪ SRE @DeNA • 新卒2年目 @mazrean22 2
3. マズリーン mazrean ▪ ツール等を作っている • k8sクラスタ構築 kanata • Go言語DIツール Kessoku ▪ SRE @DeNA • 新卒2年目 今日はこの話 @mazrean22 3
4. kubernetes コンテナをクラスタ化 して管理するツール ▪ マシンを跨いだコンテナ管理 ができる ▪ Control Plane・Worker Nodeで構成 クラスタ Control Plane Worker Node コンテナ コンテナ Worker Node コンテナ コンテナ Worker Node コンテナ コンテナ 4
5. kubernetesの仕組み 複数コンポーネント が連携して動作 ▪ 手動でのクラスタ構築は手間がかかる 5
6. mazrean/kanata mac上でk8sクラスタ を自動構築 するツール ▪ Apple Containerを用いている ▪ 起動コンテナ分のリソースのみ使用 クラスタ Control Plane Worker Node Worker Node 6
7. k8sクラスタ構築入門
8. k8sクラスタ構築入門
9. kanataの仕組み kubeletを自作した代替物に置き換えている ▪ コンテナ構築 を行うコンポーネント ▪ virtual-kubeletと呼ばれる方法 自作コンポーネントへ 置き換え 9
10. k8sクラスタ構築入門 kubelet自作入門
11. 目次 1 開発用クラスタ構築 2 API Serverとの通信方法 3 API Serverとの通信フロー 4 まとめ
12. 開発用クラスタ kubeletのアクセス先Control Planeが必要 ▪ 少なくとも図中4コンポーネントは必須 ▪ できればローカルに欲しい 開発時に必要 12
13. 開発用クラスタ構築方法 既存k8sクラスタ構築ツール に頼るのが手軽 ▪ kanata初期開発時にはkindを使用 • 今はkanata本体で賄っている ▪ 当然kanataを使ってもよい 開発用はkindなどで構築 ※実際のkanata内では別方法で構築 13
14. 目次 1 開発用クラスタ構築 2 API Serverとの通信方法 3 API Serverとの通信フロー 4 まとめ
15. API Serverとの通信 基本kubeletからAPI ServerへHTTPリクエスト ▪ HTTPのREST APIで通信 • mTLSで認証と暗号化を行う • データ形式はProtoBuf ▪ 例外はある Worker Node Control Plane HTTP(mTLS) ProtoBuf API Server kubelet 15
16. ｍTLS クライアントも証明書を持つTLS ▪ 「クライアントが誰か」も証明される ▪ kubeletにも証明書を設定する必要がある • 発行方法などは通常kubeletと同じ 信頼不可 通常TLS クライアント 信頼可 サーバー 信頼可 mTLS クライアント 信頼可 サーバー 16
17. 目次 1 開発用クラスタ構築 2 API Serverとの通信方法 3 API Serverとの通信フロー 4 まとめ
18. Pod作成までの通信フロー かなりざっくり説明すると以下 1. Node登録(起動時) • 以降、ハートビートで生きていることを通知 2. Pod割り当て監視 3. Podステータス更新 18
19. Node登録(起動時) Worker Nodeをクラスタに登録 ▪ Control Planeが存在を認識する必要がある ▪ 登録後、Podが割り当てられるように Worker Node Control Plane POST /api/v1/nodes Node増えたよ～ API Server kubelet 19
20. Pod割り当て監視 Podの割り当てを監視する ▪ HTTP/2 streamingで通信 ▪ 通知が来たらPodを構築 Control Plane API Server GET /api/v1/pods Pod割り当てたら教えて Pod割り当てたよ HTTP/2 streaming Worker Node kubelet 20
21. Podステータス更新 Podの状態変更を通知する Control Plane API Server PATCH /api/v1/namespaces/<ns>/pods/<name>/status Podの状態変わったよ Worker Node kubelet 21
22. まとめ ▪ 簡易kubeletは頑張れば自分で作れる • 意外と仕組み自体はシンプル ▪ 普段使わない技術が色々出てきて面白い ▪ これだけ複雑なものが動くだけで楽しい！ https://github.com/mazrean/kanata 22