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

はじめに
Strategic Merge Patchとは
1. Server Side Apply
Kustomizeが対応しているパッチフォーマット
1. replace
  1. 試してみる
2. delete
  1. 試してみる
最後に
参考

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/strategic-merge-patch.md at master · kubernetes/community

Kubernetescommunitycontent.Contributetokubernetes/communitydevelopmentbycreatinganaccountonGitHub.

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

Patchresourcesusingthestrategicmergepatchstandard.

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。

Server Side Apply Is Great And You Should Be Using It

Author:DanielSmith(Google)Server-sideapply(SSA)hasnowbeenGAforafewreleases,andIhavefoundmyselfinanumberofconversations,recommendingthatpeople/teamsinvarioussitu...

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.yamlbasecontent:#kustomization.yamlresources:-kafka.yaml...

kustomize/smpdirective.go at master · kubernetes-sigs/kustomize

CustomizationofkubernetesYAMLconfigurations.Contributetokubernetes-sigs/kustomizedevelopmentbycreatinganaccountonGitHub.

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。

$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。

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
- deployment.yaml

patchesStrategicMerge:
- replace.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        ver: 1.0.0
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
      - name: redis
        image: redis:latest

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  template:
    metadata:
      $patch: replace # 下の階層が置換対象
      labels:
        app: myapp
        ver: 2.0.0
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox:latest
      - $patch: replace # リストが置換対象

ビルドしてみます。

kustomize build

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels: # labelsの中の要素が置換
        app: myapp
        ver: 2.0.0
    spec:
      containers:
      - image: busybox:latest # リストが置換
        name: busybox

delete

deleteは要素の削除をします。

$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。

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
- deployment.yaml

patchesStrategicMerge:
- delete.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  strategy:
    type: Recreat
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
      - name: redis
        image: redis:latest

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  strategy:
    $patch: delete # strategyを削除
  template:
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox:latest
      - $patch: delete # nginxコンテナを削除
        name: nginx

ビルドしてみます。

kustomize build

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  # strategyが削除されている
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      # nginxコンテナが削除され、busyboxコンテナがマージ
      - image: busybox:latest
        name: busybox
      - image: redis:latest
        name: redis