kubectl を使ってノードを調べる

はじめに

この実験では、Kubernetes クラスタ内のノードを調べるためにkubectlをどのように使用するかを学びます。基本的なノード情報から始めて、taint や toleration などの高度なトピックまで学んでいきます。この実験では、既に Kubernetes クラスタをセットアップし、kubectlをインストールしていることを前提としています。

Minikube クラスタを起動する

リソースを作成する前に、動作中の Kubernetes クラスタが必要です。Minikube は、ローカルマシン上で動作する軽量の Kubernetes 環境です。

作業ディレクトリに移動する:

ターミナルを開き、デフォルトのプロジェクトフォルダに移動します。
```
cd /home/labex/project
```
Minikube を起動する:

Minikube を起動して Kubernetes クラスタを初期化します。
```
minikube start
```
- このコマンドは、ローカルマシン上に単一ノードの Kubernetes クラスタをセットアップします。
- Minikube の起動には、システムの性能に応じて数分かかる場合があります。
Minikube が動作していることを確認する:

Minikube クラスタの状態を確認します。
```
minikube status
```
- kubeletやapiserverなどのコンポーネントがRunningと表示されていることを確認します。
- クラスタが動作していない場合は、minikube startを再度実行します。

Minikube の起動に問題がある場合は、必要に応じてminikube deleteを使用して環境をリセットします。

基本的なノード情報

まず最初に行うことは、クラスタ内のノードに関する基本情報を取得することです。

クラスタ内のノードの一覧を表示するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl get nodes
```
これにより、クラスタ内のすべてのノードの一覧とその状態が表示されます。
特定のノードに関する詳細情報を取得するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl describe node minikube
```
minikubeを調べたいノードの名前に置き換えます。これにより、ノードの状態、容量、使用状況に関する詳細情報が表示されます。

ラベルとアノテーション

ラベルとアノテーションを使用すると、クラスタ内のノードにメタデータを追加できます。このメタデータを使用して、特定のタスクに対するノードの選択や、特定の基準に基づくノードのフィルタリングを行うことができます。

特定のノードのラベルとアノテーションを表示するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl get node minikube --show-labels=true
```
これにより、指定されたノードのラベルとアノテーションが表示されます。
ノードにラベルを追加するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl label node minikube org=labex
```
ノードにアノテーションを追加するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl annotate node minikube environment=production
```
ノードのラベルを確認するには、次のコマンドを使用します。
```
kubectl get nodes --show-labels
```
これにより、クラスタ内のすべてのノードの一覧とそのラベルが出力されます。ノードには、その目的や特性を識別するためにラベルを付けることができます。

テイントとトレラション

テイントとトレラションを使用すると、クラスタ内のどのポッドがどのノードにスケジュールされるかを制御できます。テイントは、特定の種類のポッドに不適切であることをノードにマークする特殊なラベルであり、トレラションは、一致するテイントが付いたノードにポッドをスケジュールすることを許可する設定です。

特定のノードのテイントを表示するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl describe node minikube | grep Taints
```
これにより、指定されたノードのテイントが表示されます。
ノードにテイントを追加するには、次のコマンドを実行します。
```
kubectl taint node minikube app=backend:NoSchedule
```
ポッドにトレラションを作成するには、次のコマンドを実行します。
```
cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
    - name: my-container
      image: nginx
  tolerations:
    - key: app
      operator: Exists
      effect: NoSchedule
EOF
```
このポッドは、テイントの名前としてappを使用し、テイントが持つべき効果としてNoScheduleを使用しています。

ノードの容量とリソース使用状況を表示する

ノード上の利用可能なリソースを表示するには、次のコマンドを使用します。

kubectl describe node minikube | grep -A 8 "Allocated resources"

minikubeを調べたいノードの名前に置き換えます。

これにより、ノードの容量や現在のリソースの使用状況など、ノードに関する詳細情報が提供されます。

ノードイベントを表示する

Kubernetes では、特定のノードに関連するすべてのイベントをフィルタリングするには、次のコマンドを使用できます。

kubectl get events --field-selector involvedObject.kind=Node,involvedObject.name=minikube

minikube を、クエリしたいノードの名前に置き換えます。このコマンドは、再起動やアップグレードなど、そのノードに関連するすべてのイベントを一覧表示します。

ノードをコードンおよびアンコードする

場合によっては、保守やその他の理由でノードを回転から外す必要があるかもしれません。Kubernetes では、新しいポッドがそのノードにスケジュールされないように、ノードをスケジュール不可能にマークする方法が提供されています。これは「コードン」と呼ばれます。

ノードをコードンするには、次のコマンドを使用します。

kubectl cordon minikube

minikube をコードンしたいノードの名前に置き換えます。

次に、ノードの状態を確認するには、次のコマンドを使用します。

kubectl get node

ノードをアンコードして新しいポッドがそのノードにスケジュールされるようにするには、次のコマンドを使用します。

kubectl uncordon minikube

minikube をアンコードしたいノードの名前に置き換えます。

ノードをコードンすると、既存のポッドが自動的にノードから移動するわけではありません。ノードをコードンする前に、ポッドを手動で削除または移動する必要があります。これにより、障害を回避できます。

おめでとうございます。Kubernetes でノードをコードンおよびアンコードする方法を学びました。

まとめ

この実験では、kubectl を使用して Kubernetes クラスタ内のノードを調べる方法を学びました。ノードを一覧表示し、その状態を確認し、そのラベルを表示し、その容量とリソースの使用状況を調べる方法を学びました。また、保守やアップグレードのためにノードを排水してアンコードする方法も学びました。