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create k8s cluster on vagrant, master, node1, node2

MIT LicenseMIT

vagrant-kubernetes

この Vagrant と Ansible のコードは、学習用のマルチノードの Kubernetes 環境を自動構築するためのものです。

起動の様子をYouTubeに登録しましたので、実施前にイメージを掴んて頂けると思います。 https://www.youtube.com/watch?v=ajU5iwy4-eg

vagrant コマンドからクラスタを起動することで、パソコン上に仮想サーバー３台が起動して、Kuberetesの環境を 自動設定します。起動後は、kubectl コマンドで利用することができます。

  1. master 172.16.20.11
  2. node1 172.16.20.12
  3. node2 172.16.20.13

このクラスタを起動するために必要なソフトウェア

このコードを利用するためには、次のソフトウェアをインストールしていなければなりません。

MacOS版 VirtualBox 6.1.14、Vagrant 2.2.10 の組み合わせで動作を確認しました。もしインストールから時間が経過してvagrant up 実行後に、VirtualBoxのエラーが発生するようになった場合は、一旦, VituralBox と Vagrant を アンインストールして、最新版をインストールして起動を試みてください。筆者が試したところでは、無事に起動しました。

仮想マシンのホスト環境

Vagrant と VirtualBox が動作するOSが必要です。

  • Windows10
  • MacOS
  • Linux

推奨ハードウェアと言えるか、このコードの筆者の環境は以下のとおりです。

  • RAM: 8GB 以上
  • ストレージ: 空き領域 5GB 以上
  • CPU: Intel Core i5 以上

Kubernetesの起動方法

起動するためのコマンドは、どのOSでも同じです。 GitHubから、このコードをクローンして、vagrant up するだけです。このコマンドの実行中は、仮想サーバーのイメージ、コンテナイメージなど、大量のダウンロードが発生します。

git clone -b 1.14 https://github.com/takara9/vagrant-kubernetes
cd vagrant-Kubernetes
vagrant up

上記のコマンドを実行して、20分程度で、master, node1, node2 の３台の仮想サーバーからなる kubernetes クラスタが起動します。

$ vagrant ssh master
<中略>

$ kubectl get node
NAME     STATUS   ROLES    AGE    VERSION
master   Ready    master   103s   v1.14.0
node1    Ready    <none>   67s    v1.14.0
node2    Ready    <none>   80s    v1.14.0

$ kubectl version --short
Client Version: v1.14.0
Server Version: v1.14.0

$ kubectl get componentstatus
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}   

$ kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://172.16.20.11:6443
KubeDNS is running at https://172.16.20.11:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

kubectl の設定方法

パソコンのOS上からkubectlコマンドを使って、master上のapiserverと連携するには、 環境変数 KUBECONFIGに、configファイルのパスを設定します。

この config ファイルは、Ansible のプレイブックから、自動生成するようになっており、 git clone したディレクトの下 kubecconfigに生成されます。

Windows10 の場合は、次のようにして、環境変数をセットすることで、kubectl コマンドが masterと繋がるようになります。

C:\Users\Maho\tmp\vagrant-kubernetes>set KUBECONFIG=%CD%\kubeconfig\config
C:\Users\Maho\tmp\vagrant-kubernetes>kubectl get node
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   35m   v1.14.3
node1    Ready    <none>   35m   v1.14.3
node2    Ready    <none>   35m   v1.14.3

Linux / macOS では、git clone で作成されたディレクトリで、次のコマンドを実行します。

imac:k8s_v1.14 maho$ export KUBECONFIG=`pwd`/kubeconfig/config
imac:k8s_v1.14 maho$ kubectl get node
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   98s   v1.14.3
node1    Ready    <none>   76s   v1.14.3
node2    Ready    <none>   63s   v1.14.3

ホームディクレクトリの.kubeに、configをコピーして利用することで、環境変数 KUBECOFIG を 設定しなくても、kubectl が動作するようになります。

C:\Users\Maho\tmp\vagrant-kubernetes\kubeconfig>copy config C:\Users\Maho\.kube\
        1 個のファイルをコピーしました。

Linux / macOSでは、cp コマンドを使います。一度、kubectl コマンドを実行すれば、 ホームディレクトリに、.kube/configが作成されているので、コピーだけすれば良いです。

Kubernetes クラスタの停止

クラスタの仮想サーバーをシャットダウンするには、次のコマンドを利用します。 再び起動するには、vagrant up で開始します。

vagrant halt

Kubernetes クラスタの削除

仮想サーバーの環境を削除するには、次のコマンドを実行します。 これを実行した場合、仮想サーバーに加えた変更は、すべて消去されます。

vagrant destroy -f

Kuberntes DashBoard UI の起動方法

このコンフィグレーションでは、オプション扱いとなっている Metrics server と Dashboard を起動しています。

Dashboardにアクセスするには、パソコンのOSからアクセスできるように設定しておき、プロキシを起動してください。 ただし、このプロキシを止めるには、Ctrl-Cが必要です。

$ export KUBECONFIG=`pwd`/kubeconfig/config
$ kubectl proxy

そして、パソコンのブラウザから次のURLをアクセスします。

http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/

ブラウザには、Kubernetes Dashboard の認証画面が表示されます。そこでKubeconfigを選んで、kubeconfigのファイルとして、 $KUBECONFIG にセットしたパスのファイルを選択します。そして、「サインイン」ボタンをクリックします。

これで、Kubernetes Dashboard のトップ画面が表示されます。

質問や不具合についての注意事項

この学習環境についての質問は、Issue https://github.com/takara9/vagrant-kubernetes/issues に投稿をお願いします。他の質問サイトなどに質問を投稿することは問題ありませんが、筆者は対応しません。

以上