この実験では、Kubernetes クラスタに展開されたアプリケーションを更新およびロールバックする方法を学びます。まず、Minikube を使ってローカルの Kubernetes クラスタをセットアップし、次にサンプルの NGINX アプリケーションを展開します。次に、アプリケーションのイメージを更新し、正常な更新を確認します。更新エラーをシミュレートするために、問題を診断してから安定したバージョンにロールバックします。最後に、Deployment YAML ファイルのローリング更新戦略を調整します。
このステップでは、Minikube を使ってローカルの Kubernetes クラスタを起動して検証する方法を学びます。これは、Kubernetes 開発環境をセットアップするための重要な最初のステップです。
まず、プロジェクトディレクトリにいることを確認します。
cd ~/projectMinikube クラスタを起動します。
minikube start出力例：
😄 minikube v1.29.0 on Ubuntu 22.04
✨ Automatically selected the docker driver
📌 Using Docker driver with root permissions
🔥 Creating kubernetes in kubernetes cluster
🔄 Restarting existing kubernetes cluster
🐳 Preparing Kubernetes v1.26.1 on Docker 20.10.23...
🚀 Launching Kubernetes...
🌟 Enabling addons: storage-provisioner, default-storageclass
🏄 Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and "default" namespaceクラスタの状態を検証します。
minikube status出力例：
minikube
type: Control Plane
host: Running
kubelet: Running
apiserver: Running
kubeconfig: Configuredクラスタのノードを確認します。
kubectl get nodes出力例：
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
minikube Ready control-plane 1m v1.26.1このステップのポイント：
minikube startは、ローカルの単一ノード Kubernetes クラスタを作成します。minikube statusとkubectl get nodesでクラスタの準備状態を確認できます。このステップでは、Kubernetes Deployment を使って単純な Web アプリケーションを作成して展開する方法を学びます。展開プロセスを示すために、サンプルアプリケーションとして NGINX イメージを使用します。
まず、プロジェクトディレクトリに移動します。
cd ~/project
mkdir -p k8s-manifests
cd k8s-manifestsWeb アプリケーション用の新しい展開マニフェストを作成します。
nano nginx-deployment.yamlファイルに以下の内容を追加します。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: web-app
labels:
app: web
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.23.3-alpine
ports:
- containerPort: 80ファイルを保存して nano エディタを終了します。
kubectl を使ってアプリケーションを展開します。
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml出力例：
deployment.apps/web-app created展開を検証します。
kubectl get deployments出力例：
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
web-app 3/3 3 3 30s作成されたポッドを確認します。
kubectl get pods -l app=web出力例：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web-app-xxx-yyy 1/1 Running 0 45s
web-app-xxx-zzz 1/1 Running 0 45s
web-app-xxx-www 1/1 Running 0 45sこの展開のポイント：
このステップでは、Kubernetes Deployment 内のコンテナイメージを更新する方法を学びます。これは、現実世界のアプリケーションのアップグレードシナリオをシミュレートします。
まず、正しいディレクトリにいることを確認します。
cd ~/project/k8s-manifests既存の展開マニフェストを開きます。
nano nginx-deployment.yamlイメージを nginx:1.23.3-alpine から更新されたバージョンに更新します。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: web-app
labels:
app: web
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.24.0-alpine
ports:
- containerPort: 80更新された展開を適用します。
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml出力例：
deployment.apps/web-app configured展開の更新プロセスを監視します。
kubectl rollout status deployment web-app出力例：
Waiting for deployment "web-app" to roll out...
Waiting for deployment spec update to be applied...
Waiting for available replicas to reach desired number...
deployment "web-app" successfully rolled out新しいイメージバージョンを検証します。
kubectl get pods -l app=web -o jsonpath='{.items[*].spec.containers[0].image}'出力例：
nginx:1.24.0-alpine nginx:1.24.0-alpine nginx:1.24.0-alpineイメージ更新に関するポイント：
kubectl apply を使って展開を更新します。このステップでは、ポッドのバージョン、状態、および追加の展開詳細を調べることで、Kubernetes 展開の正常な更新を検証する方法を学びます。
まず、詳細情報付きでポッドを一覧表示します。
kubectl get pods -l app=web -o wide出力例：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
web-app-xxx-yyy 1/1 Running 0 3m 10.244.0.5 minikube <none> <none>
web-app-xxx-zzz 1/1 Running 0 3m 10.244.0.6 minikube <none> <none>
web-app-xxx-www 1/1 Running 0 3m 10.244.0.7 minikube <none> <none>ポッドの特定のイメージバージョンを確認します。
kubectl get pods -l app=web -o jsonpath='{range.items[*]}{.metadata.name}{"\t"}{.spec.containers[0].image}{"\n"}{end}'出力例：
web-app-xxx-yyy nginx:1.24.0-alpine
web-app-xxx-zzz nginx:1.24.0-alpine
web-app-xxx-www nginx:1.24.0-alpine展開の詳細情報を取得するために、展開を記述します。
kubectl describe deployment web-app出力例：
Name: web-app
Namespace: default
CreationTimestamp: [現在のタイムスタンプ]
Labels: app=web
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 2
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: app=web
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.24.0-alpine
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable展開履歴を検証します。
kubectl rollout history deployment web-app出力例：
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>検証に関するポイント：
このステップでは、問題のあるイメージ更新をシミュレートし、Kubernetes の診断ツールを使用して、潜在的な展開更新の失敗を診断する方法を学びます。
まず、プロジェクトディレクトリに移動します。
cd ~/project/k8s-manifests無効なイメージを持つ展開マニフェストを作成します。
nano problematic-deployment.yaml以下の内容を追加します。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: troubleshoot-app
labels:
app: troubleshoot
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: troubleshoot
template:
metadata:
labels:
app: troubleshoot
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:non-existent-tag
ports:
- containerPort: 80問題のある展開を適用します。
kubectl apply -f problematic-deployment.yaml出力例：
deployment.apps/troubleshoot-app created展開の状態を確認します。
kubectl rollout status deployment troubleshoot-app出力例：
Waiting for deployment "troubleshoot-app" to roll out...Ctrl+C を押して展開状態を終了します。
ポッドのイベントと状態を確認します。
kubectl get pods -l app=troubleshoot出力例：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
troubleshoot-app-6b8986c555-gcjj9 0/1 ImagePullBackOff 0 2m56s
troubleshoot-app-6b8986c555-p29dp 0/1 ImagePullBackOff 0 2m56s
troubleshoot-app-6b8986c555-vpv5q 0/1 ImagePullBackOff 0 2m56sポッドの詳細とログを調べます。
## 'xxx-yyy'を実際のポッド名に置き換えてください
POD_NAME=$(kubectl get pods -l app=troubleshoot -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
kubectl describe pod $POD_NAME
kubectl logs $POD_NAMEイメージのプルに失敗していることを示すポッドの状態とログが表示されます。
Failed to pull image "nginx:non-existent-tag"イメージを修正して問題を解決します。
nano problematic-deployment.yamlイメージを有効なタグに更新します。
image: nginx:1.24.0-alpine修正された展開を再適用します。
kubectl apply -f problematic-deployment.yaml再度ポッドの状態を確認します。
kubectl get pods -l app=troubleshoot出力例：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
troubleshoot-app-5dc9b58d57-bvqbr 1/1 Running 0 5s
troubleshoot-app-5dc9b58d57-tdksb 1/1 Running 0 8s
troubleshoot-app-5dc9b58d57-xdq5n 1/1 Running 0 6s失敗の診断に関するポイント：
kubectl describe を使用して展開とポッドのイベントを表示します。ImagePullBackOff やその他のエラー状態をポッドの状態で確認します。このステップでは、kubectl rollout undo コマンドを使用して、Kubernetes 展開を以前の安定したバージョンにロールバックする方法を学びます。
まず、プロジェクトディレクトリに移動します。
cd ~/project/k8s-manifestsWeb アプリケーションの展開履歴を確認します。
kubectl rollout history deployment web-app出力例：
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>現在の展開の詳細を確認します。
kubectl describe deployment web-app | grep Image出力例：
Image: nginx:1.24.0-alpine前のリビジョンにロールバックします。
kubectl rollout undo deployment web-app出力例：
deployment.apps/web-app rolled backロールバックを確認します。
kubectl rollout status deployment web-app出力例：
Waiting for deployment "web-app" to roll out...
deployment "web-app" successfully rolled out更新されたイメージバージョンを確認します。
kubectl get pods -l app=web -o jsonpath='{range.items[*]}{.metadata.name}{"\t"}{.spec.containers[0].image}{"\n"}{end}'出力例：
web-app-xxx-yyy nginx:1.23.3-alpine
web-app-xxx-zzz nginx:1.23.3-alpine
web-app-xxx-www nginx:1.23.3-alpine展開履歴を確認します。
kubectl rollout history deployment web-app出力例：
REVISION CHANGE-CAUSE
2 <none>
3 <none>ロールバックに関するポイント：
kubectl rollout undo は前の展開リビジョンに戻します。このステップでは、Kubernetes 展開においてローリングアップデート戦略をカスタマイズして、アプリケーションがどのように更新およびスケーリングされるかを制御する方法を学びます。
まず、プロジェクトディレクトリに移動します。
cd ~/project/k8s-manifestsカスタムローリングアップデート戦略を持つ新しい展開マニフェストを作成します。
nano custom-rollout-deployment.yaml以下の内容を追加します。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: web-app-custom-rollout
labels:
app: web
spec:
replicas: 5
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxUnavailable: 2
maxSurge: 3
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.24.0-alpine
ports:
- containerPort: 80展開を適用します。
kubectl apply -f custom-rollout-deployment.yaml出力例：
deployment.apps/web-app-custom-rollout created展開の状態を確認します。
kubectl rollout status deployment web-app-custom-rollout出力例：
Waiting for deployment "web-app-custom-rollout" to roll out...
deployment "web-app-custom-rollout" successfully rolled out展開を記述して戦略を確認します。
kubectl describe deployment web-app-custom-rollout出力例には以下が含まれます。
StrategyType: RollingUpdate
RollingUpdateStrategy: 2 max unavailable, 3 max surgeイメージを更新してローリングアップデートをトリガーします。
kubectl set image deployment/web-app-custom-rollout nginx=nginx:1.25.0-alpine更新プロセスを監視します。
kubectl rollout status deployment web-app-custom-rolloutローリングアップデート戦略に関するポイント：
maxUnavailable：更新中に利用できなくなることができるポッドの最大数maxSurge：必要な数を超えて作成できるポッドの最大数この実験では、Kubernetes の開発環境をセットアップする上で重要な最初のステップである Minikube を使用して、ローカルの Kubernetes クラスタを起動して検証する方法を学びました。また、サンプルアプリケーションとして NGINX イメージを使用して、Kubernetes Deployment を使って単純な Web アプリケーションを作成して展開する方法も学びました。展開プロセスには、展開マニフェストファイルを作成してクラスタに適用する作業が含まれていました。
アプリケーションの初期バージョンを展開した後、展開 YAML 内のアプリケーションイメージを更新する方法、更新の成功を検証する方法、更新の失敗をシミュレートして診断する方法、安定したバージョンにロールバックする方法、および展開 YAML 内のローリングアップデート戦略を調整する方法を学びます。
