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Amazon Linux2 + aws-k8s-cniでKubernetesの構築
- #Kubernetes
目次
目的
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AWSにKubernetes(以下K8S)構築する場合、EKSを使用するのが一般的ですが
EKSは費用が高い(月額1万程)ため、検証用に使用する目的で
Amazon Linx2にK8Sを構築します。
こちらの記事は検証目的のため、本番運用の参考にはしないで下さい。
前提
・AWSのアカウントは取得済みであること
注意
この手順で「ec2-net-utils」をアンインストールする影響で
インスタンス再起動時にパブリックIPの割り当てがされなくなります。
今回の手順は検証用にパブリックサブネットで構築していますが、
実際にはプライベートサブネットで構築をお願いします。
準備各リソースの名前
K8Sクラスタ名：dev-k8s-cluster
K8SマスターEC2：dev-k8s-master
K8SノードEC2：dev-k8s-node
EC2に必要なリソースの作成
AWSコンソールを使用して作業を行います。
①IAMロールの作成
②信頼されたエンティティを選択します。
エンティティタイプ：AWSのサービス
ユースケース：EC2
③使用ロールを選択します。
使用ロール：AmazonEC2ContainerRegistryReadOnly
④ロールを作成します。
ロール名：dev-k8s-role
⑤セキュリティグループの作成
⑥セキュリティグループを作成します。
セキュリティグループ名：dev-k8s-security
説明：k8s ec2 security group
VPC：デフォルトVPC
※ここではインバンドルールには何設定しなくてよいです。
作成が完了後にセキュリティグループIDをメモします。
⑦インバンドルールを編集します。
SSH：マイIP
全てのトラフィック：⑥でメモしたセキュリティグループID
K8SマスターEC2の作成
AWSコンソールを使用して作業を行います。
①EC2のメニューでインスタンスを起動します。
②タグを設定します。
キー：Name、値：dev-k8s-master
キー：kubernetes.io/cluster/dev-k8s-cluster※各自クラスタ名に置き換えてください。、値：owned
キー：k8s-control-plane、値：※なしで構いません。
③AMIはAmazon Linuxを設定します。
④インスタンスタイプを設定します。
インスタンスタイプ：t3.small
※t3.smallですとK8Sを起動するだけでメモリが枯渇しますので
余裕が欲しい場合はインスタンスタイプを上げて下さい。
⑤キーペアを作成します。
キーペア名：dev-k8s-key
⑥ネットワークの設定します。
準備で作成した既存のセキュリティグループを選択します。
セキュリティグループ名：dev-k8s-security
⑦ストレージを設定します。
ルートボリューム：20G
⑧高度な詳細を設定します。
IAMインスタンスプロフィールに準備で作成したロールを設定します。
ロール名：dev-k8s-role
⑨EC2を起動します。
マスターEC2にK8Sのインストール
teraterm等のツールでK8SマスターEC2にSSHでログインして作業を行います。
①K8SマスターEC2のパブリックIP確認
AWSコンソールでEC2の一覧から「dev-k8s-master」の詳細を確認します。
②teratermでK8SマスターEC2にログインします。
IP：①で確認したパブリックIP
ユーザ名：ec2-user
鍵ファイル：上記で作成した「dev-k8s-key」
③EC2を最新の状態にアップデートします。
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1 |
sudo yum update -y |
④ec2-net-utilsをアンインストールします。
後述のaws-k8s-cniプラグインを入れる時にec2-net-utilsが入っていると
挙動が不安定になるため、アンインストールします。
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1 |
1sudo yum remove ec2-net-utils -y |
⑤コンテナランタイムをインストールします。
ランタイムはcontainerdを使用します。
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1 2 |
sudo amazon-linux-extras enable docker sudo yum install containerd -y |
containerdを自動起動するように設定します。
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1 |
sudo systemctl enable --now containerd |
ステータスを確認します。
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1 |
sudo systemctl status containerd |
⑥OSパラメータを設定します。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf overlay br_netfilter EOF sudo modprobe overlay sudo modprobe br_netfilter cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-containerd.conf net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forward = 1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 EOF sudo sysctl --system |
⑦containerdのconfig.tomlを設定します。
デフォルト設定を作成します。
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1 2 |
sudo mkdir -p /etc/containerd sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml |
config.tomlのパラメータを変更します。
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1 |
1sudo vi /etc/containerd/config.toml |
変更内容
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1 2 3 4 |
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc] ... [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options] SystemdCgroup = true # ★ここの値を変更します。 |
設定を反映します。
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1 |
1sudo systemctl restart containerd |
⑧kubeadmインストール時に警告が出るためtcモジュールを追加します。
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1 |
sudo ym install -y tc |
⑨kubeadm, kubelet, kubectlをインストールします。
K8S用のリポジトリを追加します。
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1 |
sudo vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo |
ファイル内容：/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
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1 2 3 4 5 6 7 8 |
[kubernetes] name=Kubernetes baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-\$basearch enabled=1 gpgcheck=1 repo_gpgcheck=0 gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg exclude=kubelet kubeadm kubectl |
インストールします。
※今回はバージョン1.23をインストールします。
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1 |
1sudo yum install kubelet-1.23.7-0 kubectl-1.23.7-0 kubeadm-1.23.7-0 --disableexcludes=kubernetes -y |
kubeletを自動起動するように設定します。
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1 |
1sudo systemctl enable --now kubelet |
ステータスを確認します。
ここではK8Sの構築が完了していないため、停止状態となっています。
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1 |
sudo systemctl status kubelet |
⑩kubeadmを使用してK8Sをインストールします。
K8S用設定ファイルを作成します。
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1 |
vi config.yaml |
ファイル内容：config.yaml
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3 kind: InitConfiguration nodeRegistration: criSocket: "/run/containerd/containerd.sock" --- apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3 kind: ClusterConfiguration clusterName: "dev-k8s-cluster" # ★各自クラスタ名に置き換えてください。 controlPlaneEndpoint: ip-172-31-21-87.ap-northeast-1.compute.internal:6443 # ★hostnameコマンド等で取得したホスト名に置き換えてください。 |
kubeadmコマンドでK8Sをインストールします。
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1 |
sudo kubeadm init --config config.yaml |
インストール完了時に表示されるコマンドをメモします。※上記赤枠部分
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1 2 |
kubeadm join ip-172-31-21-87.ap-northeast-1.compute.internal:6443 --token 6q1g4f.4m1dibndp5h0o5sn \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:cd753371f8fbd3802377ba35809648647a5e6295e09f2de6fb3e00f387fbeddc |
こちらはK8Sノードを追加する時に必要になりますので、必ずメモしましょう。
⑪kubectlコマンドを設定します。
ec2-userでkubectlコマンドを使用するための設定を行います。
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1 2 3 |
mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config |
kubectlコマンドでポットの状態を確認します。
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1 |
kubectl get po -A |
※corednsがPendingとなっていますが、まだネットワークプラグインを入れる前なので問題ありません。
K8Sネットワークプラグインのイントール
①AWSコンソールでEC2のロールに権限を追加します。
ロール名：dev-k8s-role
②インラインポリシーにjsonで入力します。
必要なiamは以下に記載されています。
amazon-vpc-cni-k8s/iam-policy.md at master · aws/amazon-vpc-cni-k8s
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
{ "Version": "2012-10-17", "Statement": [ { "Effect": "Allow", "Action": [ "ec2:AssignPrivateIpAddresses", "ec2:AttachNetworkInterface", "ec2:CreateNetworkInterface", "ec2:DeleteNetworkInterface", "ec2:DescribeInstances", "ec2:DescribeTags", "ec2:DescribeNetworkInterfaces", "ec2:DescribeInstanceTypes", "ec2:DetachNetworkInterface", "ec2:ModifyNetworkInterfaceAttribute", "ec2:UnassignPrivateIpAddresses", "ec2:ModifyInstanceAttribute" ], "Resource": "*" }, { "Effect": "Allow", "Action": [ "ec2:CreateTags" ], "Resource": [ "arn:aws:ec2:*:*:network-interface/*" ] } ] } |
③インラインポリシーを作成します。
インラインポリシー名：dev-amazon-vpc-cni-k8s
④amazon-vpc-cni-k8sのyamlファイルをgitから取得します。
gitコマンドをインストールします。
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1 |
sudo yum install git -y |
今回はバージョン1.11.3を取得します
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1 |
git clone https://github.com/aws/amazon-vpc-cni-k8s.git -b v1.11.3 |
設定ファイルを編集します。
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1 2 |
cp amazon-vpc-cni-k8s/config/master/aws-k8s-cni.yaml amazon-vpc-cni-k8s/config/master/aws-k8s-cni.yaml.org vi amazon-vpc-cni-k8s/config/master/aws-k8s-cni.yaml |
イメージの取得先とランタイムを変更します。
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--- # Source: aws-vpc-cni/templates/serviceaccount.yaml apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: aws-node namespace: kube-system labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node app.kubernetes.io/version: "v1.11.3" --- # Source: aws-vpc-cni/templates/customresourcedefinition.yaml apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1 kind: CustomResourceDefinition metadata: name: eniconfigs.crd.k8s.amazonaws.com labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node app.kubernetes.io/version: "v1.11.3" spec: scope: Cluster group: crd.k8s.amazonaws.com preserveUnknownFields: false versions: - name: v1alpha1 served: true storage: true schema: openAPIV3Schema: type: object x-kubernetes-preserve-unknown-fields: true names: plural: eniconfigs singular: eniconfig kind: ENIConfig --- # Source: aws-vpc-cni/templates/clusterrole.yaml apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 kind: ClusterRole metadata: name: aws-node labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node app.kubernetes.io/version: "v1.11.3" rules: - apiGroups: - crd.k8s.amazonaws.com resources: - eniconfigs verbs: ["list", "watch", "get"] - apiGroups: [""] resources: - namespaces verbs: ["list", "watch", "get"] - apiGroups: [""] resources: - pods verbs: ["list", "watch", "get"] - apiGroups: [""] resources: - nodes verbs: ["list", "watch", "get", "update"] - apiGroups: ["extensions"] resources: - '*' verbs: ["list", "watch"] - apiGroups: ["", "events.k8s.io"] resources: - events verbs: ["create", "patch", "list", "get"] --- # Source: aws-vpc-cni/templates/clusterrolebinding.yaml apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 kind: ClusterRoleBinding metadata: name: aws-node labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node app.kubernetes.io/version: "v1.11.3" roleRef: apiGroup: rbac.authorization.k8s.io kind: ClusterRole name: aws-node subjects: - kind: ServiceAccount name: aws-node namespace: kube-system --- # Source: aws-vpc-cni/templates/daemonset.yaml kind: DaemonSet apiVersion: apps/v1 metadata: name: aws-node namespace: kube-system labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node app.kubernetes.io/version: "v1.11.3" spec: updateStrategy: rollingUpdate: maxUnavailable: 10% type: RollingUpdate selector: matchLabels: k8s-app: aws-node template: metadata: labels: app.kubernetes.io/name: aws-node app.kubernetes.io/instance: aws-vpc-cni k8s-app: aws-node spec: priorityClassName: "system-node-critical" serviceAccountName: aws-node hostNetwork: true initContainers: - name: aws-vpc-cni-init image: "602401143452.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/amazon-k8s-cni-init:v1.11.3" # ★ap-northeast-1に変更 env: - name: DISABLE_TCP_EARLY_DEMUX value: "false" - name: ENABLE_IPv6 value: "false" securityContext: privileged: true volumeMounts: - mountPath: /host/opt/cni/bin name: cni-bin-dir terminationGracePeriodSeconds: 10 tolerations: - operator: Exists securityContext: {} containers: - name: aws-node image: "602401143452.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/amazon-k8s-cni:v1.11.3" # ★ap-northeast-1に変更 ports: - containerPort: 61678 name: metrics livenessProbe: exec: command: - /app/grpc-health-probe - -addr=:50051 - -connect-timeout=5s - -rpc-timeout=5s initialDelaySeconds: 60 timeoutSeconds: 10 readinessProbe: exec: command: - /app/grpc-health-probe - -addr=:50051 - -connect-timeout=5s - -rpc-timeout=5s initialDelaySeconds: 1 timeoutSeconds: 10 env: - name: ADDITIONAL_ENI_TAGS value: "{}" - name: AWS_VPC_CNI_NODE_PORT_SUPPORT value: "true" - name: AWS_VPC_ENI_MTU value: "9001" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_CONFIGURE_RPFILTER value: "false" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_CUSTOM_NETWORK_CFG value: "false" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_EXTERNALSNAT value: "false" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_LOGLEVEL value: "DEBUG" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_LOG_FILE value: "/host/var/log/aws-routed-eni/ipamd.log" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_RANDOMIZESNAT value: "prng" - name: AWS_VPC_K8S_CNI_VETHPREFIX value: "eni" - name: AWS_VPC_K8S_PLUGIN_LOG_FILE value: "/var/log/aws-routed-eni/plugin.log" - name: AWS_VPC_K8S_PLUGIN_LOG_LEVEL value: "DEBUG" - name: DISABLE_INTROSPECTION value: "false" - name: DISABLE_METRICS value: "false" - name: DISABLE_NETWORK_RESOURCE_PROVISIONING value: "false" - name: ENABLE_IPv4 value: "true" - name: ENABLE_IPv6 value: "false" - name: ENABLE_POD_ENI value: "false" - name: ENABLE_PREFIX_DELEGATION value: "false" - name: WARM_ENI_TARGET value: "1" - name: WARM_PREFIX_TARGET value: "1" - name: MY_NODE_NAME valueFrom: fieldRef: fieldPath: spec.nodeName resources: requests: cpu: 25m securityContext: capabilities: add: - NET_ADMIN volumeMounts: - mountPath: /host/opt/cni/bin name: cni-bin-dir - mountPath: /host/etc/cni/net.d name: cni-net-dir - mountPath: /host/var/log/aws-routed-eni name: log-dir - mountPath: /var/run/cri.sock # ★ cri.sockに変更 name: containerd # ★ containerdに変更 - mountPath: /var/run/aws-node name: run-dir - mountPath: /run/xtables.lock name: xtables-lock volumes: - name: cni-bin-dir hostPath: path: /opt/cni/bin - name: cni-net-dir hostPath: path: /etc/cni/net.d - name: containerd # ★ containerdに変更 hostPath: path: /run/containerd/containerd.sock # ★ containerd.sockに変更 - name: log-dir hostPath: path: /var/log/aws-routed-eni type: DirectoryOrCreate - name: run-dir hostPath: path: /var/run/aws-node type: DirectoryOrCreate - name: xtables-lock hostPath: path: /run/xtables.lock affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/os operator: In values: - linux - key: kubernetes.io/arch operator: In values: - amd64 - arm64 - key: eks.amazonaws.com/compute-type operator: NotIn values: - fargate |
⑤K8Sにインストールします。
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1 |
kubectl apply -f amazon-vpc-cni-k8s/config/master/aws-k8s-cni.yaml |
kubectlコマンドでポッドの状態を確認します。
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1 |
kubectl get po -A |
※corednsがRunningになればインストール完了です。
K8SノードEC2を作成します。
AWSコンソールを使用して作業を行います。
①EC2のメニューでインスタンスを起動します。
②タグを設定します。
キー：Name、値：dev-k8s-node
キー：kubernetes.io/cluster/dev-k8s-cluster※各自クラスタ名に置き換えてください。、値：owned
③AMIはAmazon Linuxを設定します。
④インスタンスタイプとキーペアを設定します。
インスタンスタイプ：t3.small
キーペア名：dev-k8s-key
⑥ネットワークの設定します。
準備で作成した既存のセキュリティグループを選択します。
セキュリティグループ名：dev-k8s-security
⑦ストレージ、ロールを設定します。
ルートボリューム：8G※デフォルトのままです。
ロール名：dev-k8s-role
⑧EC2を作成します。
ノードEC2にK8Sのインストール
teraterm等のツールでK8SマスターEC2にログインして作業を行います。
①K8SマスターEC2のグローバルIP確認
AWSコンソールでEC2の一覧から「dev-k8s-node」の詳細を確認します。
②teratermでK8SマスターEC2にログインします。
IP：①で確認したグローバルIP
ユーザ名：ec2-user
鍵ファイル：上記で作成した「dev-k8s-key」
③EC2を最新の状態にアップデートします。
|
1 |
sudo yum update -y |
④ec2-net-utilsをアンインストールします。
後述のaws-k8s-cniプラグインを入れる時にec2-net-utilsが入っていると
挙動が不安定になるため、アンインストールします。
|
1 |
sudo yum remove ec2-net-utils -y |
⑤コンテナランタイムをインストールします。
ランタイムはcontainerdを使用します。
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1 2 |
sudo amazon-linux-extras enable docker sudo yum install containerd -y |
containerdを自動起動するように設定します。
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1 |
sudo sysemctl enable --now containerd |
ステータスを確認します。
|
1 |
sudo systemctl status containerd |
⑥OSパラメータを設定します。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf overlay br_netfilter EOF sudo modprobe overlay sudo modprobe br_netfilter cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-containerd.conf net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forward = 1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 EOF sudo sysctl --system |
⑦containerdのconfig.tomlを設定します。
デフォルト設定を作成します。
|
1 2 |
sudo mkdir -p /etc/containerd sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml |
config.tomlのパラメータを変更します。
|
1 |
sudo vi /etc/containerd/config.toml |
ファイル内容：config.yaml
|
1 2 3 4 |
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc] ... [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options] SystemdCgroup = true # ★ここの値を変更します。 |
設定を反映します。
|
1 |
sudo systemctl restart containerd |
⑧kubeadmインストール時に警告が出るためtcモジュールを追加します。
|
1 |
sudo yum install -y tc |
⑨kubeadm, kubelet, kubectlをインストールします。
K8S用のリポジトリを追加します。
|
1 |
sudo vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo |
ファイル内容：/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
[kubernetes] name=Kubernetes baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-\$basearch enabled=1 gpgcheck=1 repo_gpgcheck=0 gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg exclude=kubelet kubeadm kubectl |
インストールします。
※今回はバージョン1.23をインストールします。
|
1 |
sudo yum install kubelet-1.23.7-0 kubectl-1.23.7-0 kubeadm-1.23.7-0 --disableexcludes=kubernetes -y |
kubeletを自動起動するように設定します。
|
1 |
sudo systemctl enable --now kubelet |
ステータスを確認します。
ここではK8Sの構築が完了していないため、停止状態となっています。
|
1 |
sudo systemctl status kubelet |
⑩kubeadmを使用してK8SマスターEC2に紐づけます。
マスターEC2にK8Sをインストールした時に表示されたコマンドを使用します。
sudoを付けてで実行する事と「–cri-socket=/run/containerd/containerd.sock」のオプションを追加します。
|
1 2 3 |
sudo kubeadm join ip-172-31-21-87.ap-northeast-1.compute.internal:6443 --token 6q1g4f.4m1dibndp5h0o5sn \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:cd753371f8fbd3802377ba35809648647a5e6295e09f2de6fb3e00f387fbeddc \ --cri-socket=/run/containerd/containerd.sock |
K8SマスターEC2で状態を確認します。
K8SマスターEC2にSSHログインし、kubectlコマンドでノードの状態を確認します。
|
1 |
kubectl get node |
STATUSが「Ready」になっていれば正常です。
サンプルnginxをデプロイします。
①nginxのyamlファイルを作成します。
ファイル内容：nginx.yaml
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx spec: selector: matchLabels: app: nginx replicas: 1 template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.23.2 ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: labels: app: nginx name: nginx spec: type: NodePort selector: app: nginx ports: - port: 80 |
②nginxをデプロイします。
|
1 |
kubectl apply -f nginx.yaml |
③nginxのデプロイを確認します。
|
1 |
kubectl get po |
STATUSが「Runnin」になっていれば正常です。
④サービスのノードポートを確認します。
|
1 |
kubectl get svc |
PORTで「80:30366」となっているところを確認します。
ノードポートは「30366」となります。
⑤外部からアクセスできるようにセキュリティグループを変更します。
AWSコンソールにログインして作業を行います。
対象セキュリティグループ：dev-k8s-security
インバンドルールに以下を追加します。
タイプ：カスタムTCP
ポート範囲：30366※上記で確認したノードポートになります。
ソース：マイIP※検証用なのでマイIPとしています。公開する場合は「0.0.0.0/0」等を入力することで公開可能です。
⑥ブラウザでnginxにアクセスします。
URL：http://K8SノードEC2のパブリックIP:30366※上記で確認したノードポートになります。
nginxのページが表示されれば正常です。
以上。
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