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コンピュートリソースのプロビジョニング

Kubernetes には、Kubernetes コントロールプレーンとコンテナが最終的に実行されるワーカーノードをホストするための一連のマシンが必要です。このラボでは、Kubernetes クラスターをセットアップするために必要なマシンをプロビジョニングします。

マシンデータベース

このチュートリアルでは、Kubernetes コントロールプレーンとワーカーノードをセットアップする際に使用されるさまざまなマシン属性を保存するために、マシンデータベースとして機能するテキストファイルを活用します。以下のスキーマは、マシンデータベースのエントリを表しており、1行に1つのエントリが含まれます。

IPV4_ADDRESS FQDN HOSTNAME POD_SUBNET

各列は、マシンの IP アドレス IPV4_ADDRESS、完全修飾ドメイン名 FQDN、ホスト名 HOSTNAME、および IP サブネット POD_SUBNET に対応しています。Kubernetes は pod ごとに 1 つの IP アドレスを割り当て、POD_SUBNET はクラスター内の各マシンに割り当てられた一意の IP アドレス範囲を表します。

以下は、このチュートリアルを作成する際に使用されたものと似たサンプルマシーンデータベースの例です。IP アドレスはマスクされています。自分のマシンには、互いに到達可能で jumpbox からも到達可能な任意の IP アドレスを割り当てることができます。

cat machines.txt

XXX.XXX.XXX.XXX server.kubernetes.local server
XXX.XXX.XXX.XXX node-0.kubernetes.local node-0 10.200.0.0/24
XXX.XXX.XXX.XXX node-1.kubernetes.local node-1 10.200.1.0/24

今度は、Kubernetes クラスターを作成するために使用する 3 台のマシンの詳細を machines.txt ファイルに追加してください。上記のサンプルマシーンデータベースを使用し、自分のマシンの詳細を追加してください。

SSH アクセスの構成

SSH は、クラスター内のマシンを構成するために使用されます。machines.txt ファイルに記載されている各マシンに対する root SSH アクセスを確認してください。各ノードで root SSH アクセスを有効にする必要がある場合は、sshd_config ファイルを更新し、SSH サーバーを再起動する必要があります。

root SSH アクセスの有効化

自分のマシンで root SSH アクセスが既に有効になっている場合は、このセクションをスキップできます。

デフォルトでは、新しい debian インストールでは root ユーザーの SSH アクセスが無効になっています。これは、root ユーザーが Linux システムの一般的なユーザーであり、インターネットに接続されているマシンで弱いパスワードが使用されている場合、自分のマシンが他人の所有物になるのは時間の問題であるため、セキュリティ上の理由で行われます。ただし、このチュートリアルの手順を簡素化するために、root アクセスを SSH 上で有効にすることにします。セキュリティはトレードオフであり、この場合、便利性を最優先としています。各マシンに SSH を使用してユーザーアカウントでログインし、su コマンドを使用して root ユーザーに切り替えます。

su - root

/etc/ssh/sshd_config SSH デーモン構成ファイルの PermitRootLogin オプションを yes に設定します。

sed -i \
  's/^#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin yes/' \
  /etc/ssh/sshd_config

sshd SSH サーバーを再起動して、更新された構成ファイルを読み込むようにします。

systemctl restart sshd

SSH キーの生成と配布

このセクションでは、server、node-0、node-1 マシンでコマンドを実行するために使用される SSH キーペアを生成し、配布します。jumpbox マシンから以下のコマンドを実行します。

新しい SSH キーを生成します。

ssh-keygen

秘密鍵と公開鍵のペアを生成します。
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
パスフレーズを入力してください (パスフレーズを入力しない場合は空のまま):
パスフレーズを再入力してください:
/root/.ssh/id_rsa に識別情報が保存されました。
/root/.ssh/id_rsa.pub に公開鍵が保存されました。

各マシンに SSH 公開鍵をコピーします。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
  ssh-copy-id root@${IP}
done < machines.txt

各キーの追加が完了したら、SSH 公開鍵アクセスが機能していることを確認します。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
  ssh -n root@${IP} uname -o -m
done < machines.txt

aarch64 GNU/Linux
aarch64 GNU/Linux
aarch64 GNU/Linux

ホスト名

このセクションでは、server、node-0、node-1 マシンにホスト名を割り当てます。ホスト名は、jumpbox から各マシンに対してコマンドを実行する際に使用されます。ホスト名は、Kubernetes クラスター内でも重要な役割を果たします。Kubernetes クライアントが Kubernetes API サーバーに対してコマンドを発行する際、IP アドレスではなく server ホスト名を使用します。ホスト名は、ワーカーマシンである node-0 と node-1 が特定の Kubernetes クラスターに登録する際にも使用されます。

machines.txt ファイルに記載されている各マシンのホスト名を構成するには、jumpbox から以下のコマンドを実行します。

machines.txt ファイルに記載されている各マシンのホスト名を設定します。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
    CMD="sed -i 's/^127.0.1.1.*/127.0.1.1\t${FQDN} ${HOST}/' /etc/hosts"
    ssh -n root@${IP} "$CMD"
    ssh -n root@${IP} hostnamectl hostname ${HOST}
done < machines.txt

各マシンのホスト名が設定されていることを確認します。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
  ssh -n root@${IP} hostname --fqdn
done < machines.txt

server.kubernetes.local
node-0.kubernetes.local
node-1.kubernetes.local

DNS

このセクションでは、jumpbox のローカル /etc/hosts ファイルと、チュートリアルで使用する 3 台のマシンの /etc/hosts ファイルに追加される DNS hosts ファイルを生成します。これにより、各マシンがホスト名（server、node-0、node-1）を使用して到達可能になります。

新しい hosts ファイルを作成し、ヘッダーを追加してマシンを識別します。

echo "" > hosts
echo "# Kubernetes The Hard Way" >> hosts

machines.txt ファイルに記載されている各マシンに対する DNS エントリを生成し、hosts ファイルに追加します。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
    ENTRY="${IP} ${FQDN} ${HOST}"
    echo $ENTRY >> hosts
done < machines.txt

hosts ファイルの DNS エントリを確認します。

cat hosts


# Kubernetes The Hard Way
XXX.XXX.XXX.XXX server.kubernetes.local server
XXX.XXX.XXX.XXX node-0.kubernetes.local node-0
XXX.XXX.XXX.XXX node-1.kubernetes.local node-1

ローカルマシンへの DNS エントリの追加

このセクションでは、hosts ファイルの DNS エントリを jumpbox マシンのローカル /etc/hosts ファイルに追加します。

hosts の DNS エントリを /etc/hosts に追加します。

cat hosts >> /etc/hosts

/etc/hosts ファイルが更新されたことを確認します。

cat /etc/hosts

127.0.0.1       localhost
127.0.1.1       jumpbox

# The following lines are desirable for IPv6 capable hosts
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters



# Kubernetes The Hard Way
XXX.XXX.XXX.XXX server.kubernetes.local server
XXX.XXX.XXX.XXX node-0.kubernetes.local node-0
XXX.XXX.XXX.XXX node-1.kubernetes.local node-1

この時点で、machines.txt ファイルに記載されている各マシンに対して、ホスト名を使用して SSH できるようになっているはずです。

for host in server node-0 node-1
   do ssh root@${host} uname -o -m -n
done

server aarch64 GNU/Linux
node-0 aarch64 GNU/Linux
node-1 aarch64 GNU/Linux

リモートマシンへの DNS エントリの追加

このセクションでは、machines.txt テキストファイルに記載されている各マシンの /etc/hosts ファイルに hosts ファイルの DNS エントリを追加します。

hosts ファイルを各マシンにコピーし、/etc/hosts に追加します。

while read IP FQDN HOST SUBNET; do
  scp hosts root@${HOST}:~/
  ssh -n \
    root@${HOST} "cat hosts >> /etc/hosts"
done < machines.txt

これで、jumpbox マシンまたは Kubernetes クラスター内の 3 台のマシンのいずれかから、IP アドレスの代わりにホスト名（server、node-0、node-1）を使用してマシンに接続できるようになりました。

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