Cluster API によるKubernetes環境のライフサイクル管理とマルチクラウド環境での適用

Cluster API は Kubernetes の宣言的APIとリソースの管理機能を活かし、Kubernetes環境のライフサイクル管理を行うもので、Kubernetesコミュニティで仕様の策定と開発が進められています。

これまでもKubernetes環境の構築を支援するツールはいくつかありましたが、Cluster APIはコミュニティからの大きな支持を得ており、Cluster APIのエコシステムが広がりつつあります。

本セッションでは Cluster API の概要と最新の動向、また、Cluster APIを利用した大規模マルチクラウド環境への適用などをデモを交えながら解説を行います。

本資料はCloud Operator Days Tokyo 2020登壇時の資料です。

Transcript

1. ©2020 VMware, Inc. Cluster API による Kubernetes 環境の ライフサイクル管理と マルチクラウド環境での適⽤ Jul. 30, 2020 CTO, North Asia (Japan, Korea and Greater China) Motonori Shindo / motonori_shindo
2. 2 ©2020 VMware, Inc. GNU Photo by Charl Durand on Unsplash GNU’s Not Unix
3. 3 ©2020 VMware, Inc. Cluster API とは Kubernetes スタイルの API を使って Kubernetes のクラスタのライフサイクルを管理するための仕組 み Kubernetes の Cluster Lifecycle SIG で仕様の制定 が⾏われている 2020 年 7 ⽉時点での API version は “v1alpha3“
4. 4 ©2020 VMware, Inc. Kubernetes クラスタのライフサイクル管理 ・・・ Day 0 オペレーシ ョン 作成 設定 Day 2 オペレーシ ョン アップグレード リサイズ メンテナンス
5. 5 ©2020 VMware, Inc. Kubernetes Stack API Driven Infrastructure インフラストラクチャ kubeadm, etc. ブートストラップ Kubernetes ランタイム
6. 6 ©2020 VMware, Inc. Kubernetes Stack API Driven Infrastructure インフラストラクチャ kubeadm, etc. ブートストラップ Kubernetes ランタイム Cluster API プロビジョンニング
7. 7 ©2020 VMware, Inc. Cluster API のアーキテクチャ Management Cluster Custom Resources Cluster API Controller Bootstrap Provider Controller Infrastructure Provider Controller Cluster MachineDeployment ControlPlane Workload Clusters Node Node Node
8. 8 ©2020 VMware, Inc. 2020/7 時点でサポートされている Provider Rael Garcia from go.rael.dev/kubecap19-eu 最新リスト︓ https://cluster-api.sigs.k8s.io/reference/providers.html
9. 9 ©2020 VMware, Inc. Cluster API Custom Resource Definitions (CRDs) Pod ReplicaSet Deployment Cluster Machine MachineSet ControlPlane MachineDeployment Kubernetes Cluster API
10. 10 ©2020 VMware, Inc. Cluster API 処理の流れ Management Cluster Operator clusterctl config kubectl apply clusterctl init Workload Cluster clusterctl config kubectl apply Workload Cluster
11. 11 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Cluster リソース クラスタ全体の設定を規定 Pod の CIDR controlPlane および infrastructure へのリファレン ス apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: Cluster metadata: name: aws-demo namespace: default spec: clusterNetwork: pods: cidrBlocks: - 192.168.0.0/16 controlPlaneRef: apiVersion: controlplane.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: KubeadmControlPlane name: aws-demo-control-plane infrastructureRef: apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: AWSCluster name: aws-demo
12. 12 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. InfrastructureCluster リソース インフラストラクチャに固有の 情報 • AWS – リージョン – sshKey • vSphere – vCenter のアドレス – データセンタ / リソースプー ル / フォルダ apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: AWSCluster metadata: name: aws-demo namespace: default spec: region: ap-northeast-1 sshKeyName: default
13. 13 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. ControlPlane リソース InfrastrucutureTemplate への リファレンス Control Plane をブートストラ ップするのに必要となるパラメ ータ Master のノード数 K8S のバージョン apiVersion: controlplane.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: KubeadmControlPlane metadata: name: aws-demo-control-plane namespace: default spec: infrastructureTemplate: apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: AWSMachineTemplate name: aws-demo-control-plane kubeadmConfigSpec: clusterConfiguration: … initConfiguration: … joinConfiguration: … replicas: 3 version: v1.17.3
14. 14 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. BootstrapConfigTemplate リソース MachineDeployment から参 照される apiVersion: bootstrap.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: KubeadmConfigTemplate metadata: name: aws-demo-md-0 namespace: default spec: template: spec: joinConfiguration: nodeRegistration: kubeletExtraArgs: cloud-provider: aws name: '{{ ds.meta_data.local_hostname }}'
15. 15 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. InfrastrucutreMachineTemplate リソース インフラストラクチャに固有の Machine に関する情報 • AWS – インスタンスタイプ • vSphere – メモリ – ディスクサイズ – データセンタ / リソースプー ル / フォルダ – テンプレート名 apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: AWSMachineTemplate metadata: name: aws-demo-control-plane namespace: default spec: template: spec: iamInstanceProfile: control-plane.cluster-api-provider-aws.sigs.k8s.io instanceType: t3.large sshKeyName: default
16. 16 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. MachineDeployment リソース Machine、MachineSet を宣⾔ 的にアップデートするために必 要となる情報 Workload Cluster のノード数 ブートストラップへのリファン レス K8S バージョン apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1alpha3 kind: MachineDeployment metadata: name: aws-demo-md-0 namespace: default spec: clusterName: aws-demo replicas: 3 selector: matchLabels: null template: spec: bootstrap: … clusterName: aws-demo infrastructureRef: … version: v1.17.3
17. ‹#› 17 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Demo: Cluster Bootstrap
18. 18 ©2020 VMware, Inc.
19. 19 ©2020 VMware, Inc.
20. ‹#› Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Kubernetes is yet another application managed by Kubernetes Photo by Josh Rocklage on Unsplash
21. 21 ©2020 VMware, Inc. GitOps by ArgoCD Management Cluster Operator git commit git push Workload Cluster Workload Cluster Webhook
22. ‹#› 22 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Demo: GitOps
23. 23 ©2020 VMware, Inc.
24. 24 ©2020 VMware, Inc. 課題︓ 複数の異なるテクノロジー製品、⼿法、プロセス、チーム、専⾨知識 マルチクラウドは時代の流れ
25. ‹#› 25 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Demo: Multi Cloud Management with Cluster API
26. 26 ©2020 VMware, Inc. VMware Tanzu Mission Control 新規クラスタ 作成 既存クラスタ のアッタチ Tanzu Mission Control 認証とアクセス セキュリティと コンプライアン ス 設定と監査 データ保全 クラスタ ライフサイクル 管理 アプリ＆サービス 管理 可視化と分析 最適化 接続性と トラフィック管理 Tanzu Application Catalog Tanzu Observability by Wavefront Tanzu Service Mesh Tanzu Kubernetes Grid 複数クラウドにまたがる複数の Kubernetes 環境を⼀元管理 * vSphere と Azure サポートは近⽇対応予定 * *
27. ‹#› 27 Confidential │ ©2020 VMware, Inc. Demo: Tanzu Mission Control
28. 28 ©2020 VMware, Inc.
29. 29 ©2020 VMware, Inc. Cluster API 主要ロードマップ https://cluster-api.sigs.k8s.io/roadmap.html V0.4 v1alpha 4 Pluggable LB 0.3.7 v1alpha 3 Template Engine ClusterResourceSet Spot Instance Cluster Autoscaler June/July 2020 Q4 2020 TBD API Maturity v1beta1
30. 30 ©2020 VMware, Inc. まとめ Cluster API は Kubernetes クラスタのライフサイ クル管理を Kubernetes ⾃⾝を使って⾏うための仕 組み 宣⾔的な特徴を活かし、Kubernetes のエコシステ ムを最⼤限に活⽤することが可能 幅広いプラットフォームをサポートしており、マル チクラウドを実現することができる ⽐較的新しいプロジェクトであるため、今後⼤きな 機能追加や仕様変更が発⽣することを許容する「覚 悟」が必要
31. 31 ©2020 VMware, Inc. https://github.com/kubernetes-sigs/cluster-api https://github.com/kubernetes-sigs/cluster-api-provider-aws https://github.com/kubernetes-sigs/cluster-api-provider-vsphere https://blog.shin.do/2019/09/kubernetes-cluster-api-part1/ https://blog.pfs.nifcloud.com/20200603_cluster-api-for-nifcloud References
32. ©2020 VMware, Inc. Thank You