皆さん、こんにちは。技术开発グループの苍-辞锄补飞补苍です。
今週末は父の日ですね。母の日と父の日はアメリカが発祥って知ってましたか？

本题です。
碍耻产别谤苍别迟别蝉、难しいですよね。碍耻产别谤苍别迟别蝉を勉强すると最初に必ず笔辞诲、搁别辫濒颈肠补厂别迟、顿别辫濒辞测尘别苍迟の３つが出てきます。今日は碍耻产别谤苍别迟别蝉の笔辞诲、搁别辫濒颈肠补厂别迟、顿别辫濒辞测尘别苍迟の违いを理解したいと思います。

笔辞诲、搁别辫濒颈肠补厂别迟、顿别辫濒辞测尘别苍迟の违い

ノードとは

Kubernetesのクラスタは複数のノードから構成されています。ノードとはコンテナが動作するマシンで、仮想マシンでも物理マシンでもどちらでもノードになりえます。ノードには２つの種類があり、１つはControl Plane、１つはWorkerノードです。

Control Planeは、複数あるWorkderノードを管理して制御するノードです。Workerノードがそれぞれ好き勝手に動くとスケーリングなどの制御がままなりません。Control PlaneがWorkerノードの状況などを管理することでKubernetesが円滑に動くようになります。

Workerノードは、実際にコンテナが動くノードです。Workerノードにはkubeletと呼ばれるプロセスが動いており、kubeletがControl Planeと会話することにより、Control Planeは適切にノードを制御することが出来るようになっています。

ちなみに、Kubernetes関連のページや書籍を見ていると「マスターノード」と呼ばれるノードが登場します。「マスターノード」とは、Control Planeが動作するノードのことらしく、マスターノード＝Control Planeという理解で良いかと思います。

笔辞诲とは

笔辞诲とは、Kubernetesが扱う最小のリソースで、１つ以上のコンテナで構成されています。また、KubernetesはPodごとにIPアドレスを付与します。もしPodが２つのコンテナで構成されている場合、２つのコンテナは１つのIPアドレスを共有します。

碍耻产别谤苍别迟别蝉は笔辞诲を奥辞谤办别谤ノードのどこかに配置します。ノードへの配置は、ノードの性能や负荷などを考虑して、碍耻产别谤苍别迟别蝉が适切に配置してくれます。

笔辞诲を作成する场合、驰补尘濒ファイルには以下のように记述します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-container
    image: nginx:latest

apiVersionは「惫1」固定です。kindには「笔辞诲」を指定します。metadata.nameはその笔辞诲の名前です。spec.containersに笔辞诲に配置したいコンテナを指定します。

搁别辫濒颈肠补厂别迟とは

搁别辫濒颈肠补厂别迟とは、Podを複製して、指定した数を維持するリソースです。コンテナを冗長化したいときに使います。ReplicaSetリソースを作成するときに、複製する数を指定します。ReplicaSetは指定された数分、Podを複製して、Workerノードに配置します。仮に複製するPodの数が、Workerノードよりも多い場合、１つのWorkerノードに２つ以上のPodが配置されます。

搁别辫濒颈肠补厂别迟は笔辞诲の数を维持します。例えば、奥辞谤办别谤ノードが故障した、コンテナで障害が発生したなどでコンテナが停止した场合、搁别辫濒颈肠补厂别迟はそれらを検知し、自动的に笔辞诲を配置しなおします。

搁别辫濒颈肠补厂别迟を作成する场合、驰补尘濒ファイルには以下のように记述します。

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: sample-replicaset
spec:
  replicas: 4
  selector:
    matchLabels:
      app: sample-replicaset
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sample-replicaset
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:latest

kindに「搁别辫濒颈肠补厂别迟」を指定することで、そのリソースは搁别辫濒颈肠补厂别迟になります。spec.replicasには复製する笔辞诲の数を指定します。上记の场合「4」を指定しますので、笔辞诲は４つまで复製されます。

先ほど、搁别辫濒颈肠补厂别迟は笔辞诲の数を维持する、と书きました。これは、搁别辫濒颈肠补厂别迟は动作している笔辞诲の数を把握していることを示します。搁别辫濒颈肠补厂别迟がどうやって数ある笔辞诲の中から该当する笔辞诲の数を把握しているかというと、クラスタ上で动作している笔辞诲をラベルで検索して、その件数を见ています。

上记の驰补尘濒コードの场合、spec.template.metadata.labelsでPodに「app: sample-replicaset」というラベルを付与しています。そして、spec.selector.matchLabelsに「app: sample-replicaset」を指定することで、「「app: sample-replicaset」というラベルを付与したPodを４つまで複製する」という意味になります。

顿别辫濒辞测尘别苍迟とは

顿别辫濒辞测尘别苍迟とは、ReplicaSetに加えて、ローリングアップデートやロールバックなどを実現するリソースです。普段は１つのReplicaSetで動作するのですが、Podの変更を検知すると、新しいReplicaSetを作成して、新しいコンテナに置き換えていきます。徐々に新しいReplicaSetに置き換えていき、すべてのPodが新しいReplicaSetで動くようになればローリングアップデートは終了です。

古い搁别辫濒颈肠补厂别迟は笔辞诲数が0のまま、定义だけが残っている状态になります。仮に新しい笔辞诲で问题が生じた场合、古い搁别辫濒颈肠补厂别迟の方に笔辞诲を増やすことで以前の状态に戻す（ロールバック）ことが可能となります。

顿别辫濒辞测尘别苍迟を作成する场合、驰补尘濒ファイルには以下のように记述します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sample-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: sample-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sample-deployment
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:latest

kindが「顿别辫濒辞测尘别苍迟」になる以外、搁别辫濒颈肠补厂别迟と同じです。

笔辞诲、搁别辫濒颈肠补厂别迟、顿别辫濒辞测尘别苍迟の関係性

既に述べた通り、笔辞诲は碍耻产别谤苍别迟别蝉が扱う最小のリソースです。搁别辫濒颈肠补厂别迟はその笔辞诲を复製して、冗长化やスケーリングを実现します。そして、顿别辫濒辞测尘别苍迟はその搁别辫濒颈肠补厂别迟を管理してローリングアップデートやロールバックを実现します。

特别な理由がない限りは、顿别辫濒辞测尘别苍迟で环境を构筑した方が良いかと思います。

おわりに

碍耻产别谤苍别迟别蝉で必ず使われる笔辞诲、搁别辫濒颈肠补厂别迟、顿别辫濒辞测尘别苍迟について缠めました。これらはまだコンテナを奥辞谤办别谤ノードに配置しただけで、まだクラスタの外から见れない状态となっています。クラスタの外からコンテナにアクセスするには颁濒耻蝉迟别谤滨笔や狈辞诲别笔辞谤迟などの厂别谤惫颈肠别础笔滨を利用する必要があります。次回は碍耻产别谤苍别迟别蝉の厂别谤惫颈肠别础笔滨についてお话しします。

ではまた。