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Raspberry PiにKubernetes環境を構築する

· 約4分
moritalous
お知らせ

過去にQiitaに投稿した内容のアーカイブです。

何番煎じかわかりませんが、Raspberry PiにKubernetes環境を構築したので、記録を残します。 複数台でクラスターを組むこともなく、1台構成です。

環境​

Raspberry Pi 4 (8GBメモリ) Raspberry Pi OS 64bit https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=117&t=275370

手順​

Swapの無効化​

sudo apt-get purge -y --auto-remove dphys-swapfile
sudo rm -fr /var/swap

cgroupの有効化​

/boot/cmdline.txtの末尾にcgroup_enable=memory cgroup_memory=1を追加。（改行はせず、1行目の末尾に追加）

/boot/cmdline.txt 
console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=8226b72e-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles cgroup_enable=memory cgroup_memory=1

設定後、再起動しましょう

Dockerのインストール​

https://docs.docker.com/engine/install/debian/

sudo apt remove docker docker-engine docker.io containerd runc
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent  software-properties-common -y
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=arm64] https://download.docker.com/linux/debian \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"
sudo apt update
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y

kubectlのインストール​

https://kubernetes.io/ja/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

Minikubeにkubectlコマンドが内蔵されているようでしたが、別でインストールしたほうが使いやすい気がしましたのでインストールしました。 kubeadmとkubeletはminikubeがインストールしているような気がしましたので、インストールしません。

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt update
sudo apt install -y kubectl

Minikubeのインストール​

https://kubernetes.io/ja/docs/tasks/tools/install-minikube/

Raspberry PiはARM64アーキテクチャのため、ダウンロードする実行ファイルはminikube-linux-amd64ではなくminikube-linux-arm64です。

sudo apt install conntrack -y

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-arm64
chmod +x minikube
sudo mkdir -p /usr/local/bin/
sudo install minikube /usr/local/bin/

kubernetesクラスタの作成​

vm-driverはnoneとします

sudo minikube start --vm-driver=none

aliasと入力補完の設定​

minikubeもkubectlも毎回sudoが必要で、毎回入力するのは面倒なのでaliasを作成します。 また、入力補完のcompletionも設定します。

~/.bashrc
alias minikube='sudo minikube'
source <(minikube completion bash)
alias kubectl='sudo kubectl'
source <(kubectl completion bash)

動作確認​

動作確認としてNginxコンテナを起動してみます。

nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-nodeport
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx-app
  ports:
  - protocol: "TCP"
    port: 80
    nodePort: 30080
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-app
    spec:
      containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:latest
kubectl apply -f nginx.yaml

Raspberry Piからはcurl http://localhost:30080で応答がありますし、外部のPCからはhttp://raspberrypi.local:30080/で応答が受け取れました。

感想​

  • ARM64対応のイメージが有るものと無いものがあるので注意
  • kubeadmでの構築を試みたのですが、なぜかPOD間通信ができなかったので、Minikubeにしました
  • さてどう活用しようかな