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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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

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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

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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

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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

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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

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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

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k8sクラスタ構築入門

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k8sクラスタ構築入門

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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

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k8sクラスタ構築入門 kubelet自作入門

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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//pods//status Podの状態変わったよ Worker Node kubelet 21

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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