kubernetesでDrupal環境構築
前提条件
ホストOS上にUTMをインストールして仮想環境を作成した。 その仮想環境上でkubernetesをデプロイした。使用した環境は以下である。
- ホストOS
- macOS Monterey(CPU M1)
- 仮想化ソフト
- UTM
- ゲストOS
- centos7
- コンテナ型仮想環境
- Docker 20.10.22
- kubernetes環境
- minikube v1.21.0
kubernetesとは
kubernetesはk8sと略されることが多い。頭文字のkと末尾のsを除くと8文字になるためk8sと呼ばれている。 k8sはコンテナオーケストレーションツールでコンテナの監視や管理を実施している。 具体的にできることは以下である。
- アクセス数が増加した場合に水平スケーリングの実施
- サービスが正常に動いているかどうかを監視し、停止した場合は再起動を実施
- サービスを止めずにサービスの更新（ローリングアップデート）
k8sの構造
k8sをデプロイするとクラスターが展開される。 クラスターの中にはmaster nodeとworker nodeが存在する。 master nodeではworker nodeの管理(作成・削除・監視等)を実施している。 worker nodeではコンテナ化したアプリケーションを実行している。
リソース
k8sは様々なものをリソースとして扱っている。今回使用するリソースについて紹介する。
使用するリソース
使用するリソースはワークロード、サービス、ストレージに分けることができる。
ワークロード
- Pod
- k8sにおける最小単位
- 1つ以上のアプリケーションコンテナを実行する
- ReplicaSet
- podの集合
- 常に使用するPod数を定義する。
- 公式ドキュメントではDeploymentを使用することを推奨している。
- Deployment
- ReplicaSetの集合
- Podを定義した状態に保つ
- 世代管理をしているため過去のバージョンに戻す等のロールバックが可能になる
上記のリソースを図にまとめると以下のようなる。
サービス
- Service
- ネットワークに公開する。
- DNSの機能を持つ
- L4ロードバランサーの役割を持つ
- L4ロードバランサーはトランスポート層（プロトコルやポート等の情報）で負荷分散を実施する。
- Ingress
- ネットワークに公開する
- DNSの機能はない
- L7ロードバランサーの役割を持つ
- L7ロードバランサーはアプリケーション層（URL等）で負荷分散を実施する。
上記のリソースを図にまとめると以下のようなる。
ストレージ
- PersustebtVolumeClaim
- ストレージ(PersistentVolume)を要求する
- PersistentVolume
- ストレージを確保する
上記のストレージを図にまとめると以下のようなる。
実際にDrupalを構築してみる
k8sのリソースを作成する場合はマニフェストファイルと呼ばれるymlファイルが必要になる。
マニフェストファイルについて
マニフェストファイルは以下のような内容で記載する。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
...
spec:
...
リソースによって記載する内容が異なるが、共通となる内容は以下の4つである。
- kind
- 作成するリソースを指定する。
- apiVersion
- metadata
- リソースの名前などのメタ情報を記載する。
- spec
- 使用するリソースによって記載内容が異なる。
- 詳細は公式ドキュメントを参照
今回使用したマニフェストファイル
今回用意したマニフェストファイルは以下の2ファイルとなる。
drupal.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: drupal-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: drupal-service
spec:
ports:
- name: http
port: 80
protocol: TCP
selector:
app: drupal
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: drupal
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: drupal
template:
metadata:
labels:
app: drupal
spec:
initContainers:
- name: inist-site-volume
image: drupal:10.0.1
command: ['/bin/bash','-c']
args: ['cp -r /var/www/html/sites/ /data/; chown www-data:www-data /data/ -R']
volumeMounts:
- mountPath: /data
name: vol-drupal
containers:
- name: drupal
image: drupal:10.0.1
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts:
- name: vol-drupal
mountPath: /var/www/html/modules
subPath: modules
- name: vol-drupal
mountPath: /var/www/html/profiles
subPath: profiles
- name: vol-drupal
mountPath: /var/www/html/sites
subPath: sites
- name: vol-drupal
mountPath: /var/www/html/themes
subPath: themes
volumes:
- name: vol-drupal
persistentVolumeClaim:
claimName: drupal-pvc
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: drupal-ing
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: nginx
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "false"
spec:
rules:
- http:
paths:
- path: /
backend:
serviceName: drupal-service
servicePort: 80
mysql.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: drupal-mysql-service
spec:
ports:
- name: mysql
port: 3306
protocol: TCP
selector:
app: drupal-mysql
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: drupal-pvc-mysql
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 5Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: drupal-mysql
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: drupal-mysql
template:
metadata:
labels:
app: drupal-mysql
spec:
containers:
- name: cont-drupal-mysql
image: mysql:8.0.31
ports:
- name: mysql
containerPort: 3306
protocol: TCP
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/mysql
name: vol-drupal-mysql
subPath: dbdata
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: {database_password}
- name: MYSQL_DATABASE
value: drupal-database
volumes:
- name: vol-drupal-mysql
persistentVolumeClaim:
claimName: drupal-pvc-mysql
詳細はkubernetes公式ドキュメントや参考サイトを参照
minikubeでは外部アクセスができないため、ingressを使用して外部アクセスを可能にしている。
上記のマニフェストファイルの解説は後日記載する。
実際にデプロイしてみる
マニフェストファイルがあるディレクトリで以下のコマンドを実行することでデプロイができる。
$kubectl apply -f drupal.yml
$kubectl apply -f mysql.yml
デプロイした後、状態の確認は以下のコマンドで行う。
$kubectl get all
実行結果
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/drupal-6f44cdc9db-8k7m2 1/1 Running 1 20h
pod/drupal-mysql-6b6d8d96b5-v4564 1/1 Running 1 19h
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/drupal-mysql-service ClusterIP 10.109.162.198 <none> 3306/TCP 19h
service/drupal-service ClusterIP 10.108.32.110 <none> 80/TCP 20h
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 46h
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/drupal 1/1 1 1 20h
deployment.apps/drupal-mysql 1/1 1 1 19h
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/drupal-6f44cdc9db 1 1 1 20h
replicaset.apps/drupal-mysql-678f6d655f 0 0 0 19h
replicaset.apps/drupal-mysql-6b6d8d96b5 1 1 1 19h
ingressやpersistentVolume(pv)等は表示されないため以下のようにリソースを指定する必要がある。
$kubectl get {resource}
上記のコマンドを使用してingressの状態を確認するとingressの外部IPが表示される。webブラウザでこの画面にアクセスするとDrupalのセットアップ画面が表示される。この画面に従ってセットアップを行うことでDrupalを使用することができる。
Databaseの設定に関しては注意が必要である。
Database名はmysql.ymlで指定した「MYSQL_DATABASE」の値、パスワードは「MYSQL_ROOT_PASSWORD」となる。また、Databaseのホストはmysql.ymlのサービスで設定したmetadata.nameの「drupal-mysql-service」となる。
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