このチュートリアルでは、アプリケーションを停止せずに、GKE クラスタで実行されているワークロードを同じクラスタ内の新しいノードセットに移行する方法を示します。この移行方法は、異なるマシンタイプのノードにワークロードを移行する場合に有効です。
背景
ノードプールとは、マシンタイプ（CPU とメモリ）や認証スコープを含め、すべてが同じように構成されたマシンからなるサブセットです。ノードプールはクラスタ内のノードからなるサブセットです。1 つのコンテナ クラスタに 1 つ以上のノードプールを含めることができます。
Compute Engine クラスタのマシン プロファイルを変更する必要がある場合、新しいノードプールを作成し、その新しいプールにワークロードを移行することができます。
ダウンタイムを発生させずにワークロードを移行するには、次の操作を行います。
- 既存のノードプールをスケジュール不可に設定します。
- 既存のノードプールで実行されているワークロードをドレインします。
- 既存のノードプールを削除します。
既存のノードプールをドレインすると、Kubernetes（GKE クラスタのオーケストレーション システム）は、強制排除されたポッドを新しいノードプールに自動的に再スケジュールします。
始める前に
次の手順で Kubernetes Engine API を有効にします。- Google Cloud Platform Console で [Kubernetes Engine] ページにアクセスします。
- プロジェクトを作成または選択します。
- API と関連サービスが有効になるのを待ちます。これには数分かかることがあります。
-
Google Cloud Platform プロジェクトに対して課金が有効になっていることを確認します。
このチュートリアルで使用されている以下のコマンドライン ツールをインストールします。
-
Kubernetes Engine クラスタを作成および削除するには、
gcloudを使用します。gcloudは Google Cloud SDK に含まれています。 -
kubectlは、Kubernetes Engine で使用されるクラスタ オーケストレーション システムである Kubernetes を管理するために使用されます。gcloudを使用してkubectlをインストールできます。gcloud components install kubectl
gcloud コマンドライン ツールのデフォルトを設定する
次のコマンドを実行してデフォルト値を設定しておくと、gcloud コマンドライン ツールでプロジェクト ID と Compute Engine ゾーンの各オプションを入力する時間を節約できます。
gcloud config set project [PROJECT_ID] gcloud config set compute/zone us-central1-b
ステップ 1: GKE クラスタを作成する
最初のステップは、アプリケーションのワークロードを実行するコンテナ クラスタを作成することです。次のコマンドを実行して、デフォルト マシンタイプ（n1-standard-1
gcloud container clusters create migration-tutorial --num-nodes=5
ステップ 2: レプリケートされたアプリケーションのデプロイを実行する
次のコマンドを実行して、サンプル ウェブ アプリケーション コンテナ イメージの 6 つのレプリカのデプロイを作成します。
kubectl run web --image=gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 \ --replicas=6 --limits='cpu=100m,memory=80Mi'
次のコマンドを実行すると、開始したポッドのリストが表示されます。
kubectl get pods出力:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE web-2212180648-80q72 1/1 Running 0 10m web-2212180648-jwj0j 1/1 Running 0 10m web-2212180648-pf67q 1/1 Running 0 10m web-2212180648-pqz73 1/1 Running 0 10m web-2212180648-rrd3b 1/1 Running 0 10m web-2212180648-v3b18 1/1 Running 0 10m
ステップ 3: 大きいマシンタイプのノードプールを作成する
デフォルトでは、GKE によって、新しいクラスタごとに default-pool という名前のノードプールが作成されます。
gcloud container node-pools list --cluster migration-tutorial出力:
NAME MACHINE_TYPE DISK_SIZE_GB NODE_VERSION default-pool n1-standard-1 100 1.5.7
異なるマシンタイプや認証スコープなど、構成の異なるインスタンスを導入するには、新しいノードプールを作成する必要があります。
次のコマンドは、n1-highmem-2larger-pool という名前で作成します。
gcloud container node-pools create larger-pool --cluster=migration-tutorial \ --machine-type=n1-highmem-2 --num-nodes=5
これでコンテナ クラスタに存在するノードプールが 2 つになりました。
gcloud container node-pools list --cluster migration-tutorial出力:
NAME MACHINE_TYPE DISK_SIZE_GB NODE_VERSION default-pool n1-standard-1 100 1.5.7 larger-pool n1-highmem-2 100 1.5.7
新しいノードプールのインスタンスが GKE クラスタに追加されています。
kubectl get nodes出力:
NAME STATUS AGE VERSION gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-059q Ready 40m v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-0ng4 Ready 40m v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-k6jm Ready 40m v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-lkrv Ready 40m v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-p9j4 Ready 40m v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-2rhk Ready 4m v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-4bb2 Ready 4m v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-7fl0 Ready 4m v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-cx9q Ready 4m v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-hs6p Ready 4m v1.5.7
ステップ 4: ワークロードを移行する
新しいノードプールを作成しても、ワークロードはまだ default-pool で実行されています。ポッドが実行され、使用可能になっている間、Kubernetes はポッドの再スケジュールを行いません。
次のコマンドを実行して、ポッドが実行されているノードを確認します（NODE 列に表示されます）。
kubectl get pods -o=wide出力:
NAME READY STATUS IP NODE web-2212180648-80q72 1/1 Running 10.8.3.4 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-k6jm web-2212180648-jwj0j 1/1 Running 10.8.2.5 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-0ng4 web-2212180648-pf67q 1/1 Running 10.8.4.4 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-lkrv web-2212180648-pqz73 1/1 Running 10.8.2.6 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-0ng4 web-2212180648-rrd3b 1/1 Running 10.8.4.3 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-lkrv web-2212180648-v3b18 1/1 Running 10.8.1.4 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-p9j4
これらのポッドを新しいノードプールに移行するには、次の操作を行います。
既存のノードプールを閉鎖する: これにより、既存のノードプール（
default-pool）内のノードがスケジュール不可に設定されます。スケジュール不可に設定されると、Kubernetes はこれらのノードに新しいポッドをスケジュールしなくなります。既存のノードプールをドレインする: これにより、既存のノードプール（
default-pool）のノード上で実行されているワークロードが正常に強制排除されます。
これらの操作を行うと、既存のノードプールで実行されているポッドが正常に終了し、Kubernetes が使用可能な他のノードにポッドを再スケジュールします。この場合、ステップ 3 で作成した larger-pool 内のノードだけが使用可能になります。
Kubernetes がアプリケーションを正常に終了するには、コンテナで SIGTERM 信号を処理する必要があります。この信号は、クライアントとのアクティブな接続を終了し、データベース トランザクションを適切に commit または中止するために使用されます。ポッド内のコンテナを終了するまでに Kubernetes が待機する時間を、ポッド マニフェストの spec.terminationGracePeriodSeconds フィールドに指定できます。デフォルトは 30 秒です。詳細については、Kubernetes のドキュメントでポッドの終了に関する説明をご覧ください。
まず、default-pool 内のノードを閉鎖します。次のコマンドを実行して、このノードプールに含まれているノードの一覧を表示します。
kubectl get nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=default-pool
kubectl cordon NODE コマンドを実行して、各ノードを閉鎖します。NODE は、前のコマンドで確認した名前で置き換えます。各ノードに次のコマンドを実行して、ノードをスケジュール不可にします。
for node in $(kubectl get nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=default-pool -o=name); do kubectl cordon "$node"; done出力:
node "gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-059q" cordoned node "gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-0ng4" cordoned node "gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-k6jm" cordoned node "gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-lkrv" cordoned node "gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-p9j4" cordoned
ノードのリストで、default-pool ノードのステータスが SchedulingDisabled になります。
kubectl get nodes出力:
NAME STATUS AGE VERSION gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-059q Ready,SchedulingDisabled 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-0ng4 Ready,SchedulingDisabled 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-k6jm Ready,SchedulingDisabled 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-lkrv Ready,SchedulingDisabled 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-default-pool-56e3af9a-p9j4 Ready,SchedulingDisabled 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-2rhk Ready 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-4bb2 Ready 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-7fl0 Ready 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-cx9q Ready 1h v1.5.7 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-hs6p Ready 1h v1.5.7
次に、各ノードのポッドを正常にドレインします。ドレインを実行するには、kubectl
drain コマンドを実行して各ノードのポッドを強制排除します。
kubectl drain --force NODE コマンドも実行できます。NODE は、kubectl
cordon コマンドに渡した名前のリストで置き換えます。
default-pool の各ノードに次のシェルコマンドを実行して、割り当てられた最大猶予期間の 10 秒間でポッドを強制排除することによって、ノードをドレインします。
for node in $(kubectl get nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=default-pool -o=name); do kubectl drain --force --ignore-daemonsets --delete-local-data --grace-period=10 "$node"; done
このコマンドが完了すると、ポッドが larger-pool ノードで実行されます。
kubectl get pods -o=wide出力:
NAME READY STATUS IP NODE web-2212180648-3n9hz 1/1 Running 10.8.9.4 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-cx9q web-2212180648-88q1c 1/1 Running 10.8.7.4 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-2rhk web-2212180648-dlmjc 1/1 Running 10.8.9.3 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-cx9q web-2212180648-hcv46 1/1 Running 10.8.5.4 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-hs6p web-2212180648-n0nht 1/1 Running 10.8.6.4 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-7fl0 web-2212180648-s51jb 1/1 Running 10.8.8.4 gke-migration-tutorial-larger-pool-b8ec62a6-4bb2
ステップ 5: 古いノードプールを削除する
web デプロイのすべてのポッドが Kubernetes によって larger-pool に再スケジュールされたら、不要になった default-pool を安全に削除できます。次のコマンドを実行して、default-pool を削除します。
gcloud container node-pools delete default-pool --cluster migration-tutorial
このオペレーションが完了すると、コンテナ クラスタ内のノードプールは larger-pool だけになります。
gcloud container node-pools list --cluster migration-tutorial出力:
NAME MACHINE_TYPE DISK_SIZE_GB NODE_VERSION larger-pool n1-highmem-2 100 1.5.7
クリーンアップ
このチュートリアルで使用するリソースについて、Google Cloud Platform アカウントに課金されないようにする手順は次のとおりです。
コンテナ クラスタを削除する: コンテナ クラスタを構成するリソース（コンピューティング インスタンス、ディスク、ネットワーク リソースなど）を削除します。
gcloud container clusters delete migration-tutorial
次のステップ
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