ClusterAPI を使ってKubernetes のライフ サイクルを管理しよう

Cloudnative Days Spring 2021 Online 資料

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1. ©2021 VMware, Inc. ClusterAPI を使って Kubernetes のライフ サイクルを管理しよう 伊藤 忠司 ヴイエムウェア株式会社
2. ©2021 VMware, Inc. 1 ⾃⼰紹介 l ⽒名: 伊藤 忠司 l 所属: VMware モダンアプリケーション プラットフォーム事業本部 l やってきた事 l メインフレーム︓6年 l エンタープライズストレージ︓6年 l コンテナ︓2年 l Kubernetes 周りで習得したい事 l セキュリティ周り
3. ©2021 VMware, Inc. 2 l 想定している視聴者の⽅ l Kubernetes(K8s) クラスタのライフサイクル管理についてあれこれ考えている⽅ l インフラストラクチャを跨いで統⼀的なK8s ライフサイクル管理を検討している⽅ Cluster API 初⼼者の⽅向けのセッションになっています 本セッションの想定視聴者の⽅
4. ©2021 VMware, Inc. Agenda 3 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
5. ©2021 VMware, Inc. Agenda 4 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
6. ©2021 VMware, Inc. 5 67 47 20 134 = + +
7. ©2021 VMware, Inc. 6 エコシステムの成⻑と共に多くの選択肢 Kubernetes ランタイム数とインストーラ数* 67 47 20 134 = * CNCF Software conformance (Certified Kubernetes) as.of.2021.2.14 + + Certified Kubernetes - Distribution Certified Kubernetes - Hosted Certified Kubernetes - Installer
8. ©2021 VMware, Inc. 7 l インフラストラクチャ • ネットワーク • ファイアーウォールルール • サーバ • ロードバランサ etc l Kubernetes コンポーネント l アドオン • バックアップ&リストア • Ingress • レジストリ • etc Kubernetes クラスタを作るには何が必要か︖︖︖ Kubernetes クラスタのコンポーネント
9. ©2021 VMware, Inc. 8 l インフラストラクチャ • ネットワーク • ファイアーウォールルール • サーバ • ロードバランサ etc l Kubernetes コンポーネント l アドオン • バックアップ&リストア • Ingress • レジストリ • etc Kubernetes クラスタを作るには何が必要か︖︖︖ Kubernetes クラスタのコンポーネント
10. ©2021 VMware, Inc. 9 § コントロールプレーン コンポーネント § kube-apiserver § etcd § kube-scheduler § kube-controller-manager § cloud-controller-manager § ノード コンポーネント § kubelet § kube-proxy § container runtime § アドオン Kubernetes コンポーネント
11. ©2021 VMware, Inc. 10 § コントロールプレーン コンポーネント § kube-apiserver § etcd § kube-scheduler § kube-controller-manager § cloud-controller-manager § ノード コンポーネント § kubelet § kube-proxy § container runtime § アドオン Kubernetes コンポーネントのブートストラップ
12. ©2021 VMware, Inc. 11 § コントロールプレーン コンポーネント § kube-apiserver § etcd § kube-scheduler § kube-controller-manager § cloud-controller-manager § ノード コンポーネント § kubelet § kube-proxy § container runtime § アドオン Kubernetes コンポーネントのブートストラップ
13. ©2021 VMware, Inc. 12 l インフラストラクチャ • ネットワーク • ファイアーウォールルール • サーバ • ロードバランサ l Kubernetes コンポーネント l アドオン • バックアップ&リストア • Ingress • レジストリ • etc Kubernetes クラスタのライフサイクル管理においては、インフラ部分含めて検討が必要 Kubernetes クラスタのコンポーネント
14. ©2021 VMware, Inc. Agenda 13 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
15. ©2021 VMware, Inc. 14 l Cluster API とは l Kubernetes クラスタライフサイクル管理の仕組 l Cluster API で出来る事 l 仮想マシン、ネットワーク、ストレージ部分を含めた Kubernetes クラスタの作成、削除 l スケールアップ、スケールアウト l ノードの死活監視 l アップグレード l SIG で管理されているオープンな仕組み l github.com/kubernetes-sigs/cluster-api Cluster API 宣⾔的Kubernetes クラスタライフサイクル管理 It's Kubernetes all the way down Clusters as Cattle
16. ©2021 VMware, Inc. 15 概要 Cluster API マネジメントクラスタ K8s クラスタのマニフェストファイル Cluster: Dev ControlPlane: KubeadmControlPlane MachineDeployment: Mix of Small/Large VMs ユーザー Cluster API Kubernetes Cluster Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Other Clouds YAML ワークロードクラスタ
17. ©2021 VMware, Inc. 16 概要 Cluster API マネジメントクラスタ Cluster API Kubernetes Cluster Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Kubernetes Nodes Other Clouds Kubernetes の仕組みを活⽤し、Kubernetes クラスタの ライフサイクルを管理する仕組み ワークロードクラスタ ブートストラップクラスタ
18. ©2021 VMware, Inc. Agenda 17 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
19. ©2021 VMware, Inc. 18 Kubernetes リソースとの対⽐ Cluster API Kubernetes Pod ReplicaSet Deployment Cluster API Cluster Machine ControlPlane CP MachineSet MachineDeployment
20. ©2021 VMware, Inc. 19 現在のアーキテクチャ Cluster API マネジメントクラスタ Cluster API Provider Cluster API Controller Manager Reconcile InfraCluster Controller Infrastructure Controller Manager Provider Reconcile InfraMachine Controller Reconcile BootstrapConfig Controller Bootstrap Controller Manager Reconcile ControlPlane Controller ControlPlane Controller Manager CAPI Provider Provider Cluster Machine MachineSet MachineDeployment
21. ©2021 VMware, Inc. 20 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) ブートストラップクラスタ(ex. kind) ユーザー $ kind create cluster
22. ©2021 VMware, Inc. 21 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) 2. ブートストラップクラスタに対して、Cluster API、コントローラ、インフラストラクチャ プロバイダ固有のリソースをインストール ブートストラップクラスタ(ex. kind) ユーザー $ clusterctl init
23. ©2021 VMware, Inc. 22 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) 2. ブートストラップクラスタに対して、Cluster API、コントローラ、インフラストラクチャ プロバイダ固有のリソースをインストール マネジメントクラスタ ユーザー Control Plane Cluster A ControlPlane A Cluster Controller ControlPlane Controller $ clusterctl init
24. ©2021 VMware, Inc. 23 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) 2. ブートストラップクラスタに対して、Cluster API、コントローラ、インフラストラクチャ プロバイダ固有のリソースをインストール 3. ワークロードクラスタ⽤のマニフェストファ イル を作成 マネジメントクラスタ ユーザー Control Plane Cluster A ControlPlane A Cluster Controller ControlPlane Controller $ clusterctl config YAML
25. ©2021 VMware, Inc. 24 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) 2. ブートストラップクラスタに対して、Cluster API、コントローラ、インフラストラクチャ プロバイダ固有のリソースをインストール 3. ワークロードクラスタ⽤のマニフェストファ イル を作成 4. ワークロードクラスタのマニフェストファイ ルに基づいて、K8s クラスタを作成 マネジメントクラスタ ユーザー Control Plane Cluster A ControlPlane A Cluster Controller ControlPlane Controller YAML $ kubectl apply -f ワークロードクラスタ
26. ©2021 VMware, Inc. 25 ワークフロー Cluster API を⽤いた Kubernetes クラスタの作成 1. ブートストラップクラスタの作成(ex. kind) 2. ブートストラップクラスタに対して、Cluster API、コントローラ、インフラストラクチャ プロバイダ固有のリソースをインストール 3. ワークロードクラスタ⽤のマニフェストファ イル を作成 4. ワークロードクラスタのマニフェストファイ ルに基づいて、K8s クラスタを作成 5. 作成後は、ワークロードクラスタは通常の Kubernetes クラスタと同様直接操作 マネジメントクラスタ ユーザー Control Plane Cluster A ControlPlane A Cluster Controller ControlPlane Controller ワークロードクラスタ $ kubectl
27. 26 ©2021 VMware, Inc. Demo
28. ©2021 VMware, Inc. 27 Azure 環境上にワークロードクラスタを作成 Demo マネジメントクラスタ ワークロードクラスタ in Azure ライフサイクル管理 • Kubernetes クラスタの作成 K8s v1.18.8
29. ©2021 VMware, Inc. 28
30. ©2021 VMware, Inc. 29 Azure 環境上に作成したワークロードクラスタのスケールアウト/アップグレード Demo マネジメントクラスタ ワークロードクラスタ in Azure K8s v1.19.1 ライフサイクル管理 • Worker ノードのスケールアウト • Kubernetes クラスタのバージョンアップ
31. ©2021 VMware, Inc. 30
32. ©2021 VMware, Inc. Agenda 31 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
33. ©2021 VMware, Inc. 32 エンタープライズCluster API K8s ランタイム Tanzu Kubernetes Grid = TKG
34. ©2021 VMware, Inc. 33 エンタープライズCluster API K8s ランタイム Tanzu Kubernetes Grid = TKG
35. ©2021 VMware, Inc. 34 エンタープライズCluster API K8s ランタイム Tanzu Kubernetes Grid = TKG vSphere with Tanzu Tanzu Kubernetes Grid = TKG vSphere 6.7u3/7 パブリッククラウド (AWS/Azure/VMC on AWS) Tanzu というKubernetes を中⼼としたソリューションの中で Kubernetes ランタイム部分を提供 vSphere とインテグレーションされた組み込 み型 Kubernetes ランタイムを提供 アプライアンス型として、マルチIaaS 環境で 利⽤出来るKubernetes ランタイムを提供 TKG multicloud
36. ©2021 VMware, Inc. Agenda 35 Cluster API が登場した背景 Cluster API 概要 Cluster API アーキテクチャ (宣伝) Cluster API を⽤いた エンタープライズグレード Kubernetes ランタイム まとめ
37. ©2021 VMware, Inc. 36 Cluster API を利⽤する事によって・・・ l IaaS 環境を跨いだ統⼀的なKubernetes クラスタのライフサイクル管理が可能 • K8s クラスタの作成/削除 • スケールアウト、スケールアップ • アップグレード • ノードの死活監視 l Kubernetes クラスタのDay1/2 オペレーションが統⼀され、多くのKubernetes クラ スタを効率良く管理する事が可能 まとめ
38. ご清聴、ありがとうございました ©2021 VMware, Inc.