Kubernetes入門：基本概念から実践まで

Kubernetes

インフラ

DevOps

Kubernetesの基本概念を理解し、実際にアプリケーションをデプロイするまでの流れを解説します。

作者

山田太郎

公開

2024年2月1日

はじめに

コンテナオーケストレーションのデファクトスタンダードとなったKubernetes。この記事では、基本概念から実際のデプロイまでを解説します。

Kubernetesとは

Kubernetesは、コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、スケーリング、管理を自動化するためのオープンソースプラットフォームです。

主な特徴

自動スケーリング: 負荷に応じてPod数を自動調整
自己修復: 障害時に自動でコンテナを再起動
ローリングアップデート: ダウンタイムなしでのデプロイ
サービスディスカバリ: DNSベースの名前解決

基本概念

Pod

Kubernetesの最小デプロイ単位です。1つ以上のコンテナをグループ化します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

Deployment

Podのレプリカ数を管理し、ローリングアップデートを提供します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21
        ports:
        - containerPort: 80

Service

Podへのネットワークアクセスを提供します。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer

実践：アプリケーションのデプロイ

1. kubectlのセットアップ

# macOS
brew install kubectl

# 設定確認
kubectl cluster-info

2. Deploymentの作成

kubectl apply -f deployment.yaml

3. Serviceの作成

kubectl apply -f service.yaml

4. 確認

# Pod一覧
kubectl get pods

# Service一覧
kubectl get services

# ログ確認
kubectl logs <pod-name>

スケーリング

# レプリカ数を5に変更
kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=5

# オートスケーリングの設定
kubectl autoscale deployment nginx-deployment \
  --min=3 --max=10 --cpu-percent=80

まとめ

Kubernetesは学習曲線が急ですが、一度理解すれば非常に強力なツールです。まずは小規模な環境（minikubeやkind）で試してみることをお勧めします。

参考リソース