【Kubernetes】とりあえず動かしてみるDeploymentとReplicaSetとPod

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はじめに

Kubernetesでは覚えることがたくさんありますが、今回は基本的なKubernetesオブジェクトであるDeployment/ReplicaSet/Podを動かしながらざっくり解説したいと思います。

DeploymentとReplicaSetとPod

Pod：1つ以上のコンテナからなる集合体（Kubernetes上でコンテナを管理する最小単位）
ReplicaSet：同じ仕様のPodを期待する数に維持するオブジェクト
Deployment：ReplicaSetを管理するオブジェクト（アプリケーションデプロイの基本単位）

それぞれの関係を図で表すと以下のようになります。

マニフェストとは

Kubernetesでは、オブジェクトの望ましい状態をYAML形式の「マニフェスト」で定義します。

以下のような形式で書くことができます。

1apiVersion: v1              # Kubernetes APIのバージョン
2kind: Pod                   # 対象オブジェクト
3metadata:                   # メタデータ
4  name: myapp
5  labels:
6    name: myapp
7spec:                       # オブジェクトの定義
8  containers:
9  - name: web-container
10    image: nginx
11    ports:
12      - containerPort: 80

Podを動かす

ここからそれぞれのオブジェクトのマニフェストを定義して、実際に動かしてみます。

以下のpod.ymlのようなnginxコンテナを含むPodをマニフェストで定義します。

1apiVersion: v1
2kind: Pod
3metadata:
4  name: myapp
5  labels:
6    name: myapp
7spec:
8  containers:
9  - name: web-container
10    image: nginx
11    ports:
12      - containerPort: 80

このマニフェストを反映するにはkubectl apply -fを利用します。

1❯ kubectl apply -f pod.yml
2pod/myapp created

確認するとPodが1つ稼働しているのがわかります。

1❯ kubectl get pod
2NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
3myapp   1/1     Running   0          6s

削除する場合は以下で削除します。

1❯ kubectl delete pod myapp

ReplicaSetを動かす

次にReplicaSetを作成してみます。ここではReplicaSetを作成してみますが、実際には単体で利用するケースは少なく、Deploymentなどから呼び出されることが多いです。

以下のようなレプリカ数が3のReplicaSetをreplicaset.ymlで定義します。レプリカ数が3ですので、3つのPodが常に稼働しているようになります。

1apiVersion: apps/v1
2kind: ReplicaSet
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  replicas: 3
7  selector:
8    matchLabels:
9      app: myapp
10  template:
11    metadata:
12      labels:
13        app: myapp
14    spec:
15      containers:
16      - name: web-container
17        image: nginx
18        ports:
19          - containerPort: 80

マニフェストを反映してみます。

1❯ kubectl apply -f replicaset.yml
2replicaset.apps/myapp created

確認するとReplicaSetが作成されており、Podも3つ稼働していることがわかります。

1❯ kubectl get rs
2NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
3myapp   3         3         2       7s
4
5❯ kubectl get pod
6NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
7myapp-8t5zn   1/1     Running   0          10s
8myapp-sbbdf   1/1     Running   0          10s
9myapp-xdkd5   1/1     Running   0          10s

試しに1つのPodを削除してみると、削除されたものとは名前の異なるPodが起動し、3つのPodが稼働している状態が維持されているのがわかります。

1❯ kubectl delete pod myapp-sbbdf
2pod "myapp-sbbdf" deleted
3
4❯ kubectl get pod
5NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
6myapp-4xq2f   1/1     Running   0          5s
7myapp-8t5zn   1/1     Running   0          42s
8myapp-xdkd5   1/1     Running   0          42s

削除する場合は以下で削除します。

1❯ kubectl delete rs myapp

Deploymentを動かす

最後にDeploymentを作成してみます。

作成するDeploymentのマニフェストは以下になります。内容としてはReplicaSetで作成したものとほとんど変わりませんが、ReplicaSetを管理するオブジェクトとしてDeploymentが作成されます。

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  replicas: 3
7  selector:
8    matchLabels:
9      app: myapp
10  template:
11    metadata:
12      labels:
13        app: myapp
14    spec:
15      containers:
16      - name: web-container
17        image: nginx
18        ports:
19          - containerPort: 80

マニフェストを反映してみます。

1❯ kubectl apply -f deployment.yml
2deployment.apps/myapp created

以下のようにDeployment、ReplicaSet、3つのPodが確認できます。

1~/Documents/handson/k8s-sample/deployment-replicaset-pod
2❯ kubectl get deployment
3NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
4myapp   2/3     3            2           7s
5
6~/Documents/handson/k8s-sample/deployment-replicaset-pod
7❯ kubectl get replicaset
8NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
9myapp-599c74f9fd   3         3         3       15s
10
11~/Documents/handson/k8s-sample/deployment-replicaset-pod
12❯ kubectl get pod
13NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
14myapp-599c74f9fd-2b99c   1/1     Running   0          20s
15myapp-599c74f9fd-bkg9z   1/1     Running   0          20s
16myapp-599c74f9fd-sbxmt   1/1     Running   0          20s