Windows に Kubernetes をインストールする方法完全ガイド

Kubernetes は、本番環境でのコンテナーのデプロイと管理に関して、デファクト スタンダードになりました。 ただし、今日の多くの企業は、仮想マシンまたはプライベート クラウドを使用してオンプレミスでコンテナ サービスを実行しています。

Windows 10 に Kubernetes をインストールする方法を知りたい場合は、まさに適切な場所にいます。 このチュートリアルでは、Windows コンピューターに (Linux の代わりに) 3 つのノードを持つ Kubernetes マスターをインストールする方法を示します。 Windows で Kubernetes をセットアップする手順を順を追って説明します。 そのために、Kubernetes のインストールと実行に必要なすべてのコンポーネントを備えた事前構成済みの仮想マシンを使用します。 これは、Kubernetes やその機能の使用方法に関するチュートリアルではなく、Windows コンピューターで起動して実行する方法に関する単なるガイドです。

それでは、始めましょう！

Kubernetes とは

Kubernetes は、複数のホストにわたってコンテナー化されたアプリケーションを管理するためのオープンソース システムです。 アプリケーションを構成するコンテナーを論理ユニットにグループ化して、管理と検出を容易にします。 Kubernetes はコンテナーを使用して、移植性、デバッグの容易さ、環境間の一貫性を実現します。 コンテナーは自己完結型であり、常に同じ方法で実行されるため、常に一貫性があります。 Kubernetes を使用すると、1 台のコンピューターで分散システムを簡単に実行できます。 Windows 上の Kubernetes クラスターは、負荷分散、フェイルオーバー、スケーラビリティなどを処理します。 Kubernetes クラスターを管理するには、Windows 用の Kubectl をダウンロードできることを確認してください。

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Kubernetes に代わるものは何ですか?

Kubernetes で使用できる代替ツールと追加ツールには、次のものがあります。

• Docker Swarm – Swarm は、Docker のネイティブ クラスタリング ソリューションです。複数のコンピューターの CPU と RAM をプールして、コンテナーを 1 つの大きなクラスターとして実行できます。 これはネイティブ クラスタリング ソリューションですが、別の Swarm マネージャーを使用して、コンピューター全体でコンテナーのオーケストレーション、検出、およびスケジューリングを処理します。 これにより、より複雑になり、柔軟性が低下し、管理が難しくなります。
• Kubo – Kubo は、もう 1 つの Kubernetes 用のオープンソース オーケストレーター (Kubernetes for Windows) です。Swarm のように機能しますが、柔軟性が低く、Kubernetes のみをサポートします。
• Helm – Helm は Kubernetes のパッケージ マネージャーです。ボタンをクリックするだけで、データベースや監視ツールなどの事前構成されたアプリケーションやサービスをインストールできます。 Swarm では、すべてを最初から構成してインストールする必要があります。 Kubernetes では、Helm がプリインストールされています。

Kubernetes の主な機能と利点

Windows 上の Kubernetes クラスターの人気が高まり、時間の経過とともに使用されるようになった理由はたくさんあります。 しかし、最も顕著な理由には次のようなものがあります。

• スケーリングが容易: Kubernetes を使用すると、アプリケーションを簡単にスケーリングできます。 アプリケーションに新しいノードを簡単に追加でき、Kubernetes がすべてのノードにアプリケーションを自動的に配布します。
• 管理が簡単: Kubernetes を使用すると、実行中のコンテナーを制御できます。ログにアクセスしたり、プロセスを強制終了したり、コンテナーを再起動したりすることもできます。 Kubernetes は、実行されていないコンテナーの管理にも役立ちます。 コンテナのスケジュールを設定し、適切なタイミングで実行することが容易になります。
• デプロイが簡単: Kubernetes は、アプリケーションのデプロイ プロセスを簡素化します。ローカル コンピューターまたは中央サーバーからアプリを展開できます。
• 耐障害性: Kubernetes は、アプリケーションの耐障害性を処理するのに役立ちます。アプリケーションの障害やダウンタイムを特定して対処するのに役立ち、 Windows での Kubernetes クラスターの人気の背後にあるすべての理由を証明します。

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Windows への Kubernetes のインストール

Windows に Kubernetes をインストールする前に、すべてのシステム要件を満たしていることを確認する必要があります。 以下は、Windows コンピューターに Kubernetes をインストールするための最小要件です。

• Intel または AMD x86-64 プロセッサを搭載し、ノードごとに少なくとも 4 GB の RAM を搭載した 2 台以上の Windows 10 コンピューター。
• コンピュータは同じ LAN 上にあり、インターネットにアクセスできる必要があります。
• 1 台のコンピューターに管理者権限が必要であり、クラスター内のすべてのコンピューターで TCP/IP ポート 5989 が開いている必要があります。

システムがこれらの要件を満たしていることを確認したら、以下の手順に従って質問に答えてください – Windows 10 に Kubernetes をインストールする方法

ステップ 1: Kubernetes で VM をダウンロードして実行する

Windows に Kubernetes をインストールするには、まず、事前に構成された Kubernetes がインストールされた VM をダウンロードする必要があります。 ここから VM をダウンロードできます。

VM をダウンロードしたら、VirtualBoxを開き、[新規] をクリックして新しいVM を作成します。VM の名前を選択し、オペレーティング システムを選択したら、ダウンロードしたファイルを選択し、[インポート] をクリックして VM を選択します。 VM がインポートされたら、[開始] をクリックして VM を起動し、[コンソール] をクリックしてターミナルを開きます。

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ステップ 2: Kubelet、Kube-controller、および Kube-proxy をインストールする

VM が起動したら、3 つのノードすべてに Kubelet、Kube-controller、および Kube-proxy をインストールします。 Kubelet は、すべての Kubernetes ノード内で実行されるコンテナーであり、ミニコンテナー オーケストレーション エンジンのように機能します。 Kube-proxy は、ポッドのルーティングを決定するネットワーク プロキシです。 Kube-controller は、各ノードで実行されるサービスであり、ポッドとそのライフサイクルの管理を担当します。 クラスターを管理している場合は、Windows 用の kubectl のダウンロードもお勧めします。

ステップ 3: コア サービス (Etcd、API サーバー、コントローラー マネージャー) をインストールする

Kubelet、Kube-proxy、および Kube-controller をインストールしたら、Etcd、API Server、および Controller Manager をインストールします。 Etcd は、構成やメタデータなどのデータの格納を担当する分散ストレージです。 API サーバーは、Kubernetes API をホストするサーバーです。 Controller Manager は、ポッドとそのライフサイクルを制御します。

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ステップ 4: Kubernetes ダッシュボードをインストールする

コア サービスが整ったら、主要部分である Kubernetes ダッシュボードをインストールします。 ダッシュボードは、Kubernetes クラスターを簡単かつ直感的に管理できるユーザー インターフェイスです。 これは、構成ファイルを編集する代わりに、ボタンをクリックしてクラスターの構成を簡単に編集できる Kubernetes の GUI のようなものです。

結論

Kubernetes は、コンテナ オーケストレーションのデファクト スタンダードです。 コンテナへの移行を希望する企業にとっては、なくてはならないものになっています。 Kubernetes は通常、Linux ベースのコンピューターにインストールされますが、Windows 10 コンピューターにもインストールできます。 Windows に Kubernetes をインストールするには、Kubernetes がプリインストールされた VM をダウンロードして実行する必要があります。 次に、3 つのノードすべてに Kubelet、Kube-proxy、Kube-controller、Etcd、API Server、および Controller Manager をインストールして、インストールを完了します。 最後に、Kubernetes ダッシュボードをインストールして、Kubernetes クラスターを管理します。

Windows 10 に Kubernetes をインストールする方法を理解していただければ幸いです。前提条件を満たしていることを確認した後、これらの手順のリストに従うと、システムに Kubernetes を簡単にインストールできます。 それが完了したら、あとはツールを使って実践的な経験を積むだけです。 Kubernetes をマスターすることは、DevOps の分野で高給の仕事に就くための確実な方法の 1 つです。 DevOps は幅広い分野であり、Kubernetes だけにとどまりませんが、Kubernetes を学習することは間違いなく成功への最初の足がかりの 1 つです。

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