Kubernetesの基本的なコンポーネントについて（メモ）

本記事は、TECHPLAY女子部 Advent Calendar 2021 15日目の記事です。

• Kubernetesの勉強はじめたてなので、outputのため記載します。
• Kubernetes全体のアーキテクチャの概要を知るため、まずはコンポーネントをまとめます。
• ※もし、記事へ修正点などがあれば、コメント頂けますと嬉しいです。

Kubernetesは(k8s)コンテナオーケストレーションプラットフォーム。
あるべき状態と実際の状態を比較して、自動であるべき状態へと近づけるよう動作する。

kubernetesクラスタ

k8sをデプロイすると、クラスタが展開される。
動作しているk8s全体という感じ（？）

このkubernetesクラスタを構成しているものがコンポーネント。大きくコントロールプレーンとノードという2つに分かれる。

コントロールプレーン

司令塔。オーケストレーションの動作を行う。
k8sでは「あるべき状態」をyamlファイルで定義する。それをマニフェストという。
コントロールプレーンはマニフェストを元に動き、あるべき状態を維持するよう動作する。
※「あるべき状態」はyamlで定義するが、実際「あるべき状態」といっているのは、yamlを元にetcd(後述のコンポーネントの1つ)に保存された情報を指す。

コントロールプレーン上で動いている基本的なコンポーネントはこちら。

kube-apiserver

• 全体のIF。全てのコンポーネントと繋がる。
• これを通じ、k8s上で動く各コンポーネント達はやりとりしている。
• 管理者がk8sの操作をする際はこのAPIを通じて行う。
• 各オブジェクトに対する実際の処理を行っているわけではない。

etcd

• 「あるべき状態」の保存場所。データベース。
• ここを見れば「あるべき状態」がわかる。
• ここに登録されていないとそもそもデプロイできない。
• 実際何かというと、オープンソースの分散キーバリューストア。

kube-scheduler

• Pod(コンテナ)作成される時に活躍。
• 作成される先のノードが決まっていないPodがないか監視。
• あったらPod作成するのに適切なノードを優先度に合わせ判断、割り当てをする。
• 実際にPod作成を行うのではなく、ただ作成する場所を判断、etcdの情報の更新をする。

kube-controller-manager

• 各オブジェクトのコントローラを統括管理する人（まとめ役）
• オブジェクト毎（deploymentやreplicaset、serviceをはじめとしたk8sにある概念）にコントローラーが用意されている。
• 各オブジェクトのコントローラ
  • 対象のオブジェクトを「あるべき状態」とするために、維持するために動く。
  • 稼働状況を「あるべき状態」に維持する仕組み「Control Loop」

ノード

コンテナが実際に動作するところ。ワーカーノードというサーバが複数動いている。

ノード上で動いている基本的なコンポーネントはこちら。

kubelet

• ワーカーノード上で動くすべてのPodが正しく動いているかヘルスチェックする
  • だめになっていたら再起動する
• PodSpecをみて、その状態になってるか確認
• 各ワーカーノードにそれぞれのっている（一家に一台）

kube-proxy

• Podにユーザがアクセスするためのルーティング機能を提供している
• 各ワーカーノードにそれぞれのっている（一家に一台）

コンテナランタイム

• コンテナ実行のためのソフトウェア
• ここでコンテナが動く。
• Dockerやcontainerdといったk8sでないソフトウェア。