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例: StatefulSetを使用したCassandraのデプロイ	tutorial	30

このチュートリアルでは、Apache CassandraをKubernetes上で実行する方法を紹介します。データベースの一種であるCassandraには、データの耐久性(アプリケーションの状態)を提供するために永続ストレージが必要です。この例では、カスタムのCassandraのseed providerにより、Cassandraクラスターに参加した新しいCassandraインスタンスを検出できるようにします。

StatefulSetを利用すると、ステートフルなアプリケーションをKubernetesクラスターにデプロイするのが簡単になります。このチュートリアルで使われている機能のより詳しい情報は、StatefulSetを参照してください。

{{< note >}} CassandraとKubernetesは、ともにクラスターのメンバーを表すために ノード という用語を使用しています。このチュートリアルでは、StatefulSetに属するPodはCassandraのノードであり、Cassandraクラスター( ring と呼ばれます)のメンバーでもあります。これらのPodがKubernetesクラスター内で実行されるとき、Kubernetesのコントロールプレーンは、PodをKubernetesの{{< glossary_tooltip text="Node" term_id="node" >}}上にスケジュールします。

Cassandraノードが開始すると、 シードリスト を使ってring上の他のノードの検出が始まります。このチュートリアルでは、Kubernetesクラスター内に現れた新しいCassandra Podを検出するカスタムのCassandraのseed providerをデプロイします。 {{< /note >}}

Cassandraのheadless {{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}を作成して検証する。
{{< glossary_tooltip term_id="StatefulSet" >}}を使用してCassandra ringを作成する。
StatefulSetを検証する。
StatefulSetを編集する。
StatefulSetと{{< glossary_tooltip text="Pod" term_id="pod" >}}を削除する。

このチュートリアルを完了するには、{{< glossary_tooltip text="Pod" term_id="pod" >}}、{{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}、{{< glossary_tooltip text="StatefulSet" term_id="StatefulSet" >}}の基本についてすでに知っている必要があります。

Minikubeのセットアップに関する追加の設定手順

{{< caution >}} Minikubeは、デフォルトでは1024MiBのメモリと1CPUに設定されます。デフォルトのリソース設定で起動したMinikubeでは、このチュートリアルの実行中にリソース不足のエラーが発生してしまいます。このエラーを回避するためにはMinikubeを次の設定で起動してください:

minikube start --memory 5120 --cpus=4

Cassandraのheadless Serviceを作成する

Kubernetesでは、{{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}は同じタスクを実行する{{< glossary_tooltip text="Pod" term_id="pod" >}}の集合を表します。

以下のServiceは、Cassandra Podとクラスター内のクライアント間のDNSルックアップに使われます:

{{< codenew file="application/cassandra/cassandra-service.yaml" >}}

cassandra-service.yamlファイルから、Cassandra StatefulSetのすべてのメンバーをトラッキングするServiceを作成します。

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-service.yaml

検証 (オプション)

Cassandra Serviceを取得します。

kubectl get svc cassandra

結果は次のようになります。

NAME        TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
cassandra   ClusterIP   None         <none>        9042/TCP   45s

cassandraという名前のServiceが表示されない場合、作成に失敗しています。よくある問題のトラブルシューティングについては、Serviceのデバッグを読んでください。

StatefulSetを使ってCassandra ringを作成する

以下に示すStatefulSetマニフェストは、3つのPodからなるCassandra ringを作成します。

{{< note >}} この例ではMinikubeのデフォルトのプロビジョナーを使用しています。クラウドを使用している場合、StatefulSetを更新してください。 {{< /note >}}

{{< codenew file="application/cassandra/cassandra-statefulset.yaml" >}}

cassandra-statefulset.yamlファイルから、CassandraのStatefulSetを作成します:

# cassandra-statefulset.yaml を編集せずにapplyできる場合は、このコマンドを使用してください
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-statefulset.yaml

クラスターに合わせてcassandra-statefulset.yamlを編集する必要がある場合、 https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-statefulset.yaml をダウンロードして、修正したバージョンを保存したフォルダからマニフェストを適用してください。

# cassandra-statefulset.yaml をローカルで編集する必要がある場合、このコマンドを使用してください
kubectl apply -f cassandra-statefulset.yaml

CassandraのStatefulSetを検証する

CassandraのStatefulSetを取得します
```
kubectl get statefulset cassandra
```
結果は次のようになるはずです:
```
NAME        DESIRED   CURRENT   AGE
cassandra   3         0         13s
```
StatefulSetリソースがPodを順番にデプロイします。

Podを取得して順序付きの作成ステータスを確認します

kubectl get pods -l="app=cassandra"

結果は次のようになるはずです:

NAME          READY     STATUS              RESTARTS   AGE
cassandra-0   1/1       Running             0          1m
cassandra-1   0/1       ContainerCreating   0          8s

3つすべてのPodのデプロイには数分かかる場合があります。デプロイが完了すると、同じコマンドは次のような結果を返します:

NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
cassandra-0   1/1       Running   0          10m
cassandra-1   1/1       Running   0          9m
cassandra-2   1/1       Running   0          8m

1番目のPodの中でCassandraのnodetoolを実行して、ringのステータスを表示します。

kubectl exec -it cassandra-0 -- nodetool status

結果は次のようになるはずです:

Datacenter: DC1-K8Demo
======================
Status=Up/Down
|/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
--  Address     Load       Tokens       Owns (effective)  Host ID                               Rack
UN  172.17.0.5  83.57 KiB  32           74.0%             e2dd09e6-d9d3-477e-96c5-45094c08db0f  Rack1-K8Demo
UN  172.17.0.4  101.04 KiB  32           58.8%             f89d6835-3a42-4419-92b3-0e62cae1479c  Rack1-K8Demo
UN  172.17.0.6  84.74 KiB  32           67.1%             a6a1e8c2-3dc5-4417-b1a0-26507af2aaad  Rack1-K8Demo

CassandraのStatefulSetを変更する

kubectl editを使うと、CassandraのStatefulSetのサイズを変更できます。

次のコマンドを実行します。

kubectl edit statefulset cassandra

このコマンドを実行すると、ターミナルでエディタが起動します。変更が必要な行はreplicasフィールドです。以下の例は、StatefulSetファイルの抜粋です:

# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,
# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be
# reopened with the relevant failures.
#
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  creationTimestamp: 2016-08-13T18:40:58Z
  generation: 1
  labels:
  app: cassandra
  name: cassandra
  namespace: default
  resourceVersion: "323"
  uid: 7a219483-6185-11e6-a910-42010a8a0fc0
spec:
  replicas: 3

レプリカ数を4に変更し、マニフェストを保存します。

これで、StatefulSetが4つのPodを実行するようにスケールされました。
CassandraのStatefulSetを取得して、変更を確かめます:
```
kubectl get statefulset cassandra
```
結果は次のようになるはずです:
```
NAME        DESIRED   CURRENT   AGE
cassandra   4         4         36m
```

StatefulSetを削除したりスケールダウンしても、StatefulSetに関係するボリュームは削除されません。 StatefulSetに関連するすべてのリソースを自動的に破棄するよりも、データの方がより貴重であるため、安全のためにこのような設定になっています。

{{< warning >}} ストレージクラスやreclaimポリシーによっては、PersistentVolumeClaimを削除すると、関連するボリュームも削除される可能性があります。PersistentVolumeClaimの削除後にもデータにアクセスできるとは決して想定しないでください。 {{< /warning >}}

次のコマンドを実行して(単一のコマンドにまとめています)、CassandraのStatefulSetに含まれるすべてのリソースを削除します:

grace=$(kubectl get pod cassandra-0 -o=jsonpath='{.spec.terminationGracePeriodSeconds}') \
  && kubectl delete statefulset -l app=cassandra \
  && echo "Sleeping ${grace} seconds" 1>&2 \
  && sleep $grace \
  && kubectl delete persistentvolumeclaim -l app=cassandra

次のコマンドを実行して、CassandraをセットアップしたServiceを削除します:
```
kubectl delete service -l app=cassandra
```

Cassandraコンテナの環境変数

このチュートリアルのPodでは、Googleのコンテナレジストリのgcr.io/google-samples/cassandra:v13イメージを使用しました。このDockerイメージはdebian-baseをベースにしており、OpenJDK 8が含まれています。

このイメージには、Apache Debianリポジトリの標準のCassandraインストールが含まれます。環境変数を利用すると、cassandra.yamlに挿入された値を変更できます。

環境変数	デフォルト値
`CASSANDRA_CLUSTER_NAME`	`'Test Cluster'`
`CASSANDRA_NUM_TOKENS`	`32`
`CASSANDRA_RPC_ADDRESS`	`0.0.0.0`

StatefulSetのスケールを行う方法を学ぶ。
KubernetesSeedProviderについてもっと学ぶ。
カスタムのSeed Providerの設定についてもっと学ぶ。

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Minikubeのセットアップに関する追加の設定手順

Cassandraのheadless Serviceを作成する

検証 (オプション)

StatefulSetを使ってCassandra ringを作成する

CassandraのStatefulSetを検証する

CassandraのStatefulSetを変更する

{{% heading "cleanup" %}}

Cassandraコンテナの環境変数

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Minikubeのセットアップに関する追加の設定手順

Cassandraのheadless Serviceを作成する

検証 (オプション)

StatefulSetを使ってCassandra ringを作成する

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