【Kubernetes】Strategic Merge Patchについてざっくり理解する

2023.01.28

2024.03.24

Kubernetes

kubectlkustomizeStrategic Merge Patch

はじめに

Kubernetesで使われるStrategic Merge Patchについて、ざっくり理解していきます。

また、Strategic Merge Patchで使われる命令文の中からKustomizeでサポートされているものを紹介します。

Strategic Merge Patchとは

Strategic Merge PatchはKubernetesで使われているJSON merege patchをカスタマイズしたパッチ方法です。

JSON Merge Patchの場合、JSON Objectは全てマージされ、リストは全て置換されるようになっています。しかし、Kubernetesだと都合が悪い場合があるので、Strategic Merge Patchでは、Kubernetesのオブジェクトがいい感じにマージされるように制御されています。

このパッチ方法は、kubectl apply、kubectl edit、kubectl patchで使われており、専用の命令文(directive)があり、どのようにマージするかを制御することもできます。

community/contributors/devel/sig-api-machinery/strategic-merge-patch.md at master · kubernetes/community

Kubernetes community content. Contribute to kubernetes/community development by creating an account on GitHub.

また、このパッチ方法はKustomizeでもサポートされており、一部の命令文(パッチフォーマット)はKustomizeのパッチファイルの中でも利用することができます。

patchesStrategicMerge

Patch resources using the strategic merge patch standard.

Server Side Apply

先ほど載せたページに記載されているように、Strategic Merge Patchを使うClient-side Applyに代わって、現在ではServer-side Applyが新しい方法として推奨されています。

また、下記の記事では、"Old patch format"とStrategic Merge Patchが呼ばれており、いくつかバグもあるみたいです。

unknown link

Kustomizeが対応しているパッチフォーマット

Server-side Applyが新しい方法として推奨されているので、Kustomizeでサポートされているパッチフォーマットを紹介します。

Kustomizeがサポートしているフォーマットは下記の通りです。

replace
delete
merge

具体的にKustomizeがサポートしているフォーマットが書かれているドキュメントは見つかりませんでしたが、下記のIssueとコードを見た感じだと、replace、delete、mergeだと思います。

kyaml is not respecting `$patch replace|retainKeys` directives · Issue #2037 · kubernetes-sigs/kustomize

tree: . ├── base │ ├── kafka.yaml │ └── kustomization.yaml └── overlays ├── kustomization.yaml ├── output.yaml └── patch.yaml base content: # kustomization.yaml resources: - kafka.yaml # kafka.yaml...

kustomize/kyaml/yaml/merge2/smpdirective.go at master · kubernetes-sigs/kustomize

Customization of kubernetes YAML configurations. Contribute to kubernetes-sigs/kustomize development by creating an account on GitHub.

しかし、merge Directiveに書かれているとおり、mergeに関してはパッチファイルで使われるフォーマットではなさそうです。（実際に試してみましたが、挙動が変わるパターンが見つからなかったので、今回は紹介しないことにします）

replace

replaceは、その名の通り要素をマージする代わりに置き換えます。

1$patch: replace

試してみる

Kustomizeを使って試してみます。

用意するファイル(kustomization.yaml, deployment.yaml, replace.yaml)は下記の通りです。

1apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
2kind: Kustomization
3
4resources:
5- deployment.yaml
6
7patchesStrategicMerge:
8- replace.yaml

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  replicas: 1
7  selector:
8    matchLabels:
9      app: myapp
10  template:
11    metadata:
12      labels:
13        app: myapp
14        ver: 1.0.0
15    spec:
16      containers:
17      - name: nginx
18        image: nginx:latest
19      - name: redis
20        image: redis:latest

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  template:
7    metadata:
8      $patch: replace # 下の階層が置換対象
9      labels:
10        app: myapp
11        ver: 2.0.0
12    spec:
13      containers:
14      - name: busybox
15        image: busybox:latest
16      - $patch: replace # リストが置換対象

ビルドしてみます。

1kustomize build

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  replicas: 1
7  selector:
8    matchLabels:
9      app: myapp
10  template:
11    metadata:
12      labels: # labelsの中の要素が置換
13        app: myapp
14        ver: 2.0.0
15    spec:
16      containers:
17      - image: busybox:latest # リストが置換
18        name: busybox

delete

deleteは要素の削除をします。

1$patch: delete

試してみる

Kustomizeを使って試してみます。

用意するファイル(kustomization.yaml, deployment.yaml, delete.yaml)は下記の通りです。

1apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
2kind: Kustomization
3
4resources:
5- deployment.yaml
6
7patchesStrategicMerge:
8- delete.yaml

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  strategy:
7    type: Recreat
8  replicas: 1
9  selector:
10    matchLabels:
11      app: myapp
12  template:
13    metadata:
14      labels:
15        app: myapp
16    spec:
17      containers:
18      - name: nginx
19        image: nginx:latest
20      - name: redis
21        image: redis:latest

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  strategy:
7    $patch: delete # strategyを削除
8  template:
9    spec:
10      containers:
11      - name: busybox
12        image: busybox:latest
13      - $patch: delete # nginxコンテナを削除
14        name: nginx

ビルドしてみます。

1kustomize build

1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: myapp
5spec:
6  # strategyが削除されている
7  replicas: 1
8  selector:
9    matchLabels:
10      app: myapp
11  template:
12    metadata:
13      labels:
14        app: myapp
15    spec:
16      containers:
17      # nginxコンテナが削除され、busyboxコンテナがマージ
18      - image: busybox:latest
19        name: busybox
20      - image: redis:latest
21        name: redis