Kubernetesは怖くない！開発者のためのインフラトラブルシューティング入門

by aoi

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Kubernetesは怖くない！開発者のためのインフラトラブルシューティング入門高橋あおい

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自己紹介 ๏ 高橋あおい • 大手メーカーでソフトウェアエンジニアとしてキャリアを積んだ後、前職はサイボウズ株式会社でSREを、現職では教育系アプリケーションの SREに従事 • 趣味：漫画を描く（まんがではじめるKubernetesなど） • X（旧twitter）アカウント:_a 0 i

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近々Kubernetesのトラブルシューティング本を翔泳社から出します！お楽しみに！ https://www.amazon.co.jp/dp/ 4 7 9 8 1 8 3 9 6 2 Ϋόωςε 入門 ͭ͘ ͬͯɺ ͯ͠ɺ ͯ͠ Ϳ յ ௚ 学 ߴڮ͓͍͋ஶ ޒेཛྷҁ؂म Kubernetes ๛෋ͳϚϯΨͱ Π ϥε τͰ ͸͡ΊͯͰ΋ ݟͯΘ͔Δ ʂ ͭ ͘ ỳ ͯ ỏ ɹ ͠ ͯ ỏ ɹ ͠ ͯ ֶ Ϳ ೖ ໳ ௚ ߴ ڮ ͋ ͓ ͍ ஶ ޒ े ཛྷ ҁ ؂ म Kubernetes Ϋόωςε յ ,VCFSOFUFTΫϥελΛͭ͘ ͬͯɺ յ͢ ؆୯ϞχλϦϯά༻γεςϜΛͭ͘ Δ 00.LJMMFEΛൃੜͤͯ͞ɺ ௚͢ LVCFDUM Ͱσόοά͢Δ...and more! ಈ ͔ ͳ ͘ ͯ ΋ ỏ ΋ ͏ ා ͘ ͳ ͍ τ ϥ ϒ ϧ γ ỿ ồ ς ỹ ϯ ά Λ ମ ݧ ͠ ͳ ͕ Β ֶ Ϳ ࣮ ફ త ೖ ໳ ॻ Ố

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目次 ๏怖くなくなるKubernetes • Kubernetesの特徴を知る • Kubernetesのアーキテクチャーを知る • 何が起きているか知る方法を知る ๏【デモ】実践！トラブルシューティング

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今日はこういう話はしません ๏Dockerとは何か、コンテナとは何か ๏Kubernetesに関する細かなTips • 安全にアプリケーションを運用する方法や関連するKubernetesの機能など

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このセッションを通して ๏Kubernetesが怖くなくなるといいな • 詳しく理解する必要はないです、なんとなくわかればOK！ • トラブルシューティングのやり方の参考になれば • インフラだから特別なポイント、アプリケーションのデバッグと変わらないポイント

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Kubernetesが怖い？ ๏わからなくて怖い ๏ 目に見えないから怖い ๏何が起きてるかわからなくて怖い

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知ることで怖さを減らす ๏Kubernetesの特徴を知る ๏Kubernetesのアーキテクチャーを知る ๏何が起きているか知る方法を知る

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Kubernetesの特徴を知る

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Kubernetesとは ๏open-source system for automating deployment, scaling, and management of containerized applications.※ ๏コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、スケーリング、および管理を自動化するためのオープンソースシステム ※Kubernetes公式サイトより引用 (https://kubernetes.io/)

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Kubernetesの特徴 1 . 障害発生時に、各コンテナの設定・復旧を簡単にする 2 . コンテナの仕様の管理を簡単にする 3 . 複数台のサーバを利用してコンテナを起動したいとき、最適な起動先を決定を簡単にする

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1. 障害発生時に、各コンテナの設定・復旧を簡単にする ๏障害から自動復旧するよう試みる Reconciliation Loop といいます

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2. コンテナの仕様の管理を簡単にする ๏ファイルを利用して各設定を管理することができるマニフェストファイルといい YAMLで書くことが多いです

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3. 複数台のサーバを利用してコンテナを起動したいとき、最適な起動先の決定を簡単にする ๏KubernetesのAPIで抽象化されており、サーバー固有の設定を知る必要がない ๏コンテナを起動するマシンについての　情報は書く必要がない apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.24.0 ports: - containerPort: 80 resources: requests: memory: 100Mi コンテナイメージを指定するだけ Podというリソースを使ってコンテナを起動

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これらの特徴のおかげで ๏開発者でもアプリケーションのデプロイが楽にできるようになった！ ๏ 一方、いままで関わってきていない領域の知識も必要に… 大変なポイント

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Kubernetesのアーキテクチャーを知る

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Kubernetesのアーキテクチャ

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Kubernetesのアーキテクチャ Database API server

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何が起きているか知る方法を知る

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何が起きているか把握することで怖くなくなる ๏これまでの「何が起きているか」を把握する難しさ • 「OSやアプリケーションによってログの保存場所が違う」 • systemd?journalctl? • そもそも何が動いているの？ • さまざまなコマンドを覚える必要がある • ps, top …

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何が起きているか把握することで怖くなくなる ๏Kubernetesで見る場所/ 見方が集約される • Kubernetesのログ • KubernetesのEvents

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Kubernetesのログ ๏Kubernetesのコンテナのログはkubectlというツールを使うことで見ることができる • kubectlで全てのコンテナのログが見れる ๏ただしkubectlで見れるログは永久保存ではない • 永久保存するための転送先は環境それぞれなので、転送先のログの見方は覚える必要がある

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KubernetesのEvents ๏Kubernetesのリソースごとに何が起こったか見ることができる

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kubectlを使えるようになろう ๏kube-apiserverにアクセスするためのコマンドラインインターフェース ๏kubectlでアクセスしたその先に全てがある（といっても過言ではない） ๏公式から提供されているツール • 他にもk 9 sなど便利なツールはたくさんありますが、今回は基礎的な kubectlの使い方のみ説明する

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これだけ覚えて帰ってください ๏kubectl get <リソース名> • リソースの情報を取得するコマンド ๏kubectl describe <リソース名> • リソースの詳細を表示するコマンド ๏kubectl logs • ログを取得するコマンド困ったらchatGPTに聞こう！リソースとは Kubenetesで扱うオブジェクトのこと

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Pod/ReplicaSet/Deployment ๏Pod: コンテナを起動するための最小の単位、リソース ๏ReplicaSet: Podを複数管理するためのリソース ๏Deployment: ReplicaSetを複数管理するためのリソース

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Service ๏Deploymentで作成した複数Podへのアクセスを適切にルーティングしてもらうために、Serviceというリソースを利用

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トラブルシューティングのコツ1：狭い範囲から調査していく

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トラブルシューティングのコツ2：仮説検証を繰り返す ๏これはインフラのトラブルシューティングに限った話ではない ๏XXではないか？→確かめる ๏仮説を組み立てるために証拠をたくさん集める

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動かしてみよう Kubernetes

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リポジトリの紹介 ๏皆様の手元で再現させることができます ๏https://github.com/aoi 1 /developers-summit- 2 0 2 4

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これまでの知識を使ってトラブルシューティング実演

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๏動画1

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これまでの知識を使ってトラブルシューティング実演

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実際にはより複雑な問題であるケースの方が多い ๏しかも自分たちで書いたコードではないことが多い • デバッグ用のコードを入れ込めない ๏kubectlでできることは限りがあるので、あらかじめ情報を取得しておくことが鍵となる • ログがローテートされてしまう、Eventsがローテートされてしまう etc … ๏「オブザーバビリティ（可観測性）」を向上させよう

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Kubernetesは怖くない！ ๏けれど難しくなっている部分があるのは事実 ๏ 一緒に旅を楽しみましょう！

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ローカルでKubernetesクラスタをつくろう ๏kindを使おう • https://kind.sigs.k 8 s.io/ • macOS： brew install kind • goがインストールされていれば：go install sigs.k 8 s.io/kind@v 0 . 2 0 . 0

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ローカルでKubernetesクラスタをつくろう ๏コマンドを一行実行するだけで良い • kind create cluster

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（再）インフラのトラブルシューティングの難しさ • 何が起きているか把握することが難しい • 様々なログディレクトリ、ツール • デバッグ用のコードを入れられないことがほとんど

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Kubernetesによって解決されることもあるが… ๏実際は難しくなっていることがほとんど • 昔）サーバーにログインしてログを参照する、psコマンドを実行する • Kubernetes）コンテナにログインしてもshellがない、何もできない、ログはローテートされてクラスタから消えている

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そこでオブザーバビリティ ๏ 日本語では「可観測性」 ๏「外部からシステムがどれくらい観測可能か」という指標 • 指標とは…Logs、Metrics、Traces、Pro fi les、Dumps ๏可観測になると… • コンテナがどれくらいリソースを使っているかがわかる • 通信の経路がわかる

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3つのプライマリシグナル ๏Logs ๏Metrics • メトリクスは測定値の集合です。測定値を利用した統計的な処理をしたり、傾向を見たい場合に活用できます ๏Traces • ユーザーないしアプリケーションの通信を追跡するための概念

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Traces

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モニタリング ๏ダッシュボード • 収集したメトリクスやログなどを見える状態にする ๏アラート • 収集したメトリクスやログなどからシステムの異常を知らせる

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kubectlでよくハマる罠 ๏--namespaceでnamespaceを指定していない • kubectl get podしても見つからない→実は違うnamespaceにありました • —namespaceを指定しないとcon fi gで設定されているデフォルトの namespace内のリソースしか探しません