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09-bootstrapping-kubernetes-workers.md

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Kubenretesワーカーノードのブートストラップ

本実習では、3つのKubernetesワーカーノードをブートストラップします。各ノードにはrunc、CNI, containerd、kubeletおよびkube-proxyがインストールされます。

前提条件

本実習のコマンドはworker-0, worker-1, and worker-2の各ワーカーノード用インスタンスで実行する必要があります。gcloudコマンドを使用して各コントローラインスタンスにログインします。例:

gcloud compute ssh worker-0

tmuxを使った並列なコマンド実行

tmuxを使用すると複数のインスタンスで同時にコマンドを実行できます。前提条件のtmuxを使った並列なコマンド実行セクションを参照してください。

単一Kubernetesワーカーノードのプロビジョニング

OSの依存ライブラリをインストールします:

{
  sudo apt-get update
  sudo apt-get -y install socat conntrack ipset
}

socatバイナリーはkubectl port-forwardコマンドのサポートを有効にします。

Swapの無効化

デフォルトでswapが有効になっている場合、kubeletの起動は失敗します。Kubernetesが適切なリソース割り当てとサービス品質を提供できるように、swapを無効にすることを推奨します。

swapが有効になっているか確認します:

sudo swapon --show

出力が空の場合、swapは有効になっていません。有効になっている場合は、次のコマンドを実行してただちに無効にします:

sudo swapoff -a

インスタンスの再起動後もswapがオフのままになるようにするには、Linuxディストリビューションのドキュメントを参照してください。

ワーカーバイナリーのダウンロードとインストール

wget -q --show-progress --https-only --timestamping \
  https://github.com/kubernetes-sigs/cri-tools/releases/download/v1.21.0/crictl-v1.21.0-linux-amd64.tar.gz \
  https://github.com/opencontainers/runc/releases/download/v1.0.0-rc93/runc.amd64 \
  https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.9.1/cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgz \
  https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v1.4.4/containerd-1.4.4-linux-amd64.tar.gz \
  https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.21.0/bin/linux/amd64/kubectl \
  https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.21.0/bin/linux/amd64/kube-proxy \
  https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.21.0/bin/linux/amd64/kubelet

インストール用ディレクトリを作成します:

sudo mkdir -p \
  /etc/cni/net.d \
  /opt/cni/bin \
  /var/lib/kubelet \
  /var/lib/kube-proxy \
  /var/lib/kubernetes \
  /var/run/kubernetes

ワーカーバイナリーをインストールします:

{
  mkdir containerd
  tar -xvf crictl-v1.21.0-linux-amd64.tar.gz
  tar -xvf containerd-1.4.4-linux-amd64.tar.gz -C containerd
  sudo tar -xvf cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgz -C /opt/cni/bin/
  sudo mv runc.amd64 runc
  chmod +x crictl kubectl kube-proxy kubelet runc
  sudo mv crictl kubectl kube-proxy kubelet runc /usr/local/bin/
  sudo mv containerd/bin/* /bin/
}

CNIのネットワーク設定

現在作業中のインスタンスが持つPodのCIDR範囲を取得します:

POD_CIDR=$(curl -s -H "Metadata-Flavor: Google" \
  http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/attributes/pod-cidr)

ネットワーク構成ファイルbridgeを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /etc/cni/net.d/10-bridge.conf
{
    "cniVersion": "0.4.0",
    "name": "bridge",
    "type": "bridge",
    "bridge": "cnio0",
    "isGateway": true,
    "ipMasq": true,
    "ipam": {
        "type": "host-local",
        "ranges": [
          [{"subnet": "${POD_CIDR}"}]
        ],
        "routes": [{"dst": "0.0.0.0/0"}]
    }
}
EOF

ネットワーク構成ファイルloopbackを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /etc/cni/net.d/99-loopback.conf
{
    "cniVersion": "0.4.0",
    "name": "lo",
    "type": "loopback"
}
EOF

containerdの設定

containerdの設定ファイルを作成します:

sudo mkdir -p /etc/containerd/

cat << EOF | sudo tee /etc/containerd/config.toml
[plugins]
  [plugins.cri.containerd]
    snapshotter = "overlayfs"
    [plugins.cri.containerd.default_runtime]
      runtime_type = "io.containerd.runtime.v1.linux"
      runtime_engine = "/usr/local/bin/runc"
      runtime_root = ""
EOF

systemdユニットファイルcontainerd.serviceを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /etc/systemd/system/containerd.service
[Unit]
Description=containerd container runtime
Documentation=https://containerd.io
After=network.target

[Service]
ExecStartPre=/sbin/modprobe overlay
ExecStart=/bin/containerd
Restart=always
RestartSec=5
Delegate=yes
KillMode=process
OOMScoreAdjust=-999
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

Kubeletの設定

{
  sudo mv ${HOSTNAME}-key.pem ${HOSTNAME}.pem /var/lib/kubelet/
  sudo mv ${HOSTNAME}.kubeconfig /var/lib/kubelet/kubeconfig
  sudo mv ca.pem /var/lib/kubernetes/
}

設定ファイルkubelet-config.yamlを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /var/lib/kubelet/kubelet-config.yaml
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
authentication:
  anonymous:
    enabled: false
  webhook:
    enabled: true
  x509:
    clientCAFile: "/var/lib/kubernetes/ca.pem"
authorization:
  mode: Webhook
clusterDomain: "cluster.local"
clusterDNS:
  - "10.32.0.10"
podCIDR: "${POD_CIDR}"
resolvConf: "/run/systemd/resolve/resolv.conf"
runtimeRequestTimeout: "15m"
tlsCertFile: "/var/lib/kubelet/${HOSTNAME}.pem"
tlsPrivateKeyFile: "/var/lib/kubelet/${HOSTNAME}-key.pem"
EOF

resolvConfの設定は、system-resolvedを実行しているシステムのサービスディスカバリにCoreDNSを使用する場合に、ループを回避するために使用されます。

systemdユニットファイルkubelet.serviceを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /etc/systemd/system/kubelet.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
After=containerd.service
Requires=containerd.service

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/kubelet \\
  --config=/var/lib/kubelet/kubelet-config.yaml \\
  --container-runtime=remote \\
  --container-runtime-endpoint=unix:///var/run/containerd/containerd.sock \\
  --image-pull-progress-deadline=2m \\
  --kubeconfig=/var/lib/kubelet/kubeconfig \\
  --network-plugin=cni \\
  --register-node=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

Kubernetes Proxyの設定

sudo mv kube-proxy.kubeconfig /var/lib/kube-proxy/kubeconfig

設定ファイルkube-proxy-config.yamlを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /var/lib/kube-proxy/kube-proxy-config.yaml
kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
clientConnection:
  kubeconfig: "/var/lib/kube-proxy/kubeconfig"
mode: "iptables"
clusterCIDR: "10.200.0.0/16"
EOF

systemdユニットファイルkube-proxy.serviceを作成します:

cat <<EOF | sudo tee /etc/systemd/system/kube-proxy.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kube Proxy
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/kube-proxy \\
  --config=/var/lib/kube-proxy/kube-proxy-config.yaml
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

ワーカーサービスの起動

{
  sudo systemctl daemon-reload
  sudo systemctl enable containerd kubelet kube-proxy
  sudo systemctl start containerd kubelet kube-proxy
}

上記のコマンドは各コントローラノードworker-0、worker-1、worker-2にて忘れずに実行してください。

検証

本チュートリアルで作成したインスタンスには、本セクションを完了する権限がありません。インスタンスの作成に使用したのと同じ作業マシンから次のコマンドを実行します。

登録されたKubernetesのノード一覧を表示します:

gcloud compute ssh controller-0 \
  --command "kubectl get nodes --kubeconfig admin.kubeconfig"

出力結果

NAME       STATUS   ROLES    AGE   VERSION
worker-0   Ready    <none>   22s   v1.21.0
worker-1   Ready    <none>   22s   v1.21.0
worker-2   Ready    <none>   22s   v1.21.0

Next: リモートアクセス用のkubectl設定