6. PersistentVolume と StatefulSet の使用

このラボでは Kubernetes の Volume や StatefulSet について学習します。

テキストを参照しながら各問題にチャレンジしてください。
必要があればウェブで調べても構いません。

ステップ 1: 問題 1/13

/root/manifests/pod-emptydir.yaml を用意しました。
このマニフェストファイルに必要な項目を追加して、以下の設定で Volume をマウントした Pod を作成してください。

Pod 名：pod-emptydir
イメージ：nginx
Volume タイプ：EmptyDir
Volume 名：cache-volume
マウントパス：/cache

Solution

/root/manifests/pod-emptydir.yaml を以下のように更新します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-emptydir
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

kubectl apply -f /root/manifests/pod-emptydir.yaml を実行して Pod を作成します。

ステップ 2: 問題 2/13

この環境に StorageClass はいくつ存在しますか。

Hints

kubectl get storageclasses コマンドを使用します。
短縮名を使用して kubectl get sc と書くこともできます。

Answer

ステップ 3: 問題 3/13

StorageClass local-path の volumeBindingMode は何ですか。

Immediate
WaitForFirstConsumer
Manual
WaitForFirstCreator

Hints

kubectl get sc コマンドまたは kubectl describe sc コマンドを使用します。

Solution

kubectl get sc コマンドを実行して VOLUMEBINDINGMODE 列を確認します。

Answer

WaitForFirstConsumer

ステップ 4: 問題 4/13

StorageClass local-path を指定して PersistentVolumeClaim を作成した場合の動作として正しいのはどれですか。

PersistentVolumeClaim が作成されると同時に対応する PersistentVolume が作成されバインドされる。
PersistentVolume は自動作成されず、手動で作成する必要がある。
PersistentVolumeClaim を使用する Pod が作成される際に PersistentVolume が自動作成されバインドされる。

Hints

以下のドキュメントを参照してください。
https://kubernetes.io/ja/docs/concepts/storage/storage-classes/#%E3%83%9C%E3%83%AA%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%83%90%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%89

Answer

PersistentVolumeClaim が割り当てられた Pod が起動する際に PersistentVolume が自動作成されバインドされる。

ステップ 5: 問題 5/13

/root/manifests/pvc-local-path.yaml を用意しました。
このマニフェストファイルに必要な項目を追加して、以下の設定で PersistentVolumeClaim を作成してください。

PersistentVolumeClaim 名：pvc-1
storageClassName: local-path
サイズ：1Gi

Solution

/root/manifests/pvc-local-path.yaml を以下のように更新します。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-1
spec:
  storageClassName: local-path
  accessModes: 
  - ReadWriteOnce 
  resources:
    requests: 
      storage: 1Gi

kubectl apply -f /root/manifests/pvc-local-path.yaml を実行して PersistentVolumeClaim を作成します。

ステップ 6: 問題 6/13

PersistentVolueClaim pvc-1 の STATUS はどうなっていますか。

Bound
Unbound
Pending
Failed

Hints

kubectl get pvc コマンドを使用します。

Solution

kubectl get pvc を実行して STATUS 列を確認します。

Answer

Pending

この PersistentVolumeClaim を使用した Pod が作成されるまで PersistentVolume の作成が Pending 状態で待機されます。

ステップ 7: 問題 7/13

いま作成した pvc-1 を使用して PersistentVolume を利用する Pod を作成します。

/root/manifests/pod-pv.yaml を用意しました。
このマニフェストファイルに必要な項目を追加して、PersistentVolume をマウントした Pod を作成してください。

Pod 名：pod-pv
イメージ：nginx
使用する PersistentVolume：pvc-1
Volume 名：data-volume
マウントパス：/var/www/html

Solution

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-pv
spec:
  containers:
    - name: frontend
      image: nginx
      volumeMounts:
        - mountPath: "/var/www/html"
          name: data-volume
  volumes:
    - name: data-volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc-1

ステップ 8: 問題 8/13

PersistentVolueClaim pvc-1 の STATUS はどうなっていますか。

Bound
Unbound
Pending
Failed

Hints

kubectl get pvc コマンドを使用します。

Solution

kubectl get pvc を実行して STATUS 列を確認します。

Answer

Bound

この PersistentVolumeClaim を使用した Pod が作成された際に PersistentVolume が作成され、PersistentVolumeClaim にバインドされました。

ステップ 9: 問題 9/13

/root/manifests/statefulset-nginx.yaml を用意しました。
このマニフェストファイルに必要な項目を追加して、以下の設定で StatefulSet を作成してください。

StatefulSet 名：nginx
イメージ：nginx:latest
レプリカ数：3
マウントパス：/data
StorageClass：local-path
ストレージサイズ：50Mi

Solution

/root/manifests/statefulset-nginx.yaml を以下の内容に更新します。

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nginx
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: backend
  serviceName: nginx-h
  replicas: 3 
  template:
    metadata:
      labels:
        app: backend
    spec:
        containers:
          - name: nginx
            image: nginx:latest
            ports:
              - containerPort: 8080
                name: nginx
            volumeMounts:
              - name: data
                mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
        storageClassName: local-path
        resources:
          requests:
            storage: 50Mi

kubectl apply -f /root/manifests/statefulset-nginx.yaml を実行します。

ステップ 10: 問題 10/13

StatefulSet nginx に管理されている Pod は以下のどれですか。

nginx-1, nginx-2, nginx-3
nginx-0, nginx-1, nginx-2
nginx-a, nginx-b, nginx-c
nginx-<ランダムな文字列>

Solution

kubectl get pods を実行して StatefulSet nginx の現在の Pod を確認します。

Answer

nginx-0, nginx-1, nginx-2

ステップ 11: 問題 11/13

StatefulSet nginx の Pod である nginx-2 の /data/mydata.txt に my_data という文字列を保存してください。

Hints

kubectl exec コマンドを使用します。
https://cloud.google.com/migrate/containers/docs/troubleshooting/executing-shell-commands?hl=ja
https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/generated/kubectl_exec/

Solution

kubectl exec -it nginx-2 -- bash -c "echo my_data > /data/mydata.txt" を実行します。
kubectl exec -it nginx-2 -- cat /data/mydata.txt を実行して、ファイルに my_data が書き込まれたことを確認します。