Kubernetes入門：DaemonSetについて

今日は、DaemonSetについて解説しています。

背景

DaemonSetについて調査する機会がありましたので、その時の内容を備忘として記事に残しました。

DaemonSetとは

DaemonSetは、Kubernetesクラスター内の全ノード（または特定のノード）で特定のPodを実行するために使用されるリソースです。以下にDaemonSetの主要な特徴と使用例を説明します：

1. 定義：
   DaemonSetは、クラスター内の全ノード（または条件に合うノード）で1つのPodのコピーを確実に実行するKubernetesオブジェクトです。
2. 主な特徴：

• クラスター内の各ノードに1つのPodを自動的にデプロイ
• 新しいノードが追加されると、自動的にそのノードにもPodをデプロイ
• ノードが削除されると、そのノードのPodも自動的に削除

1. ユースケース：
   a. ログ収集
   • 例：fluentd, logstash
   • 各ノードのログを収集して中央のログ管理システムに送信
   b. モニタリング
   • 例：Prometheus Node Exporter, collectd
   • 各ノードのメトリクスを収集
   c. ネットワーキング
   • 例：kube-proxy, Calico, Weave Net
   • クラスターネットワーキングの設定や管理
   d. ストレージ
   • 例：Ceph, GlusterFS
   • 分散ストレージシステムの各ノードコンポーネント
   e. セキュリティ
   • 例：Falco, Sysdig
   • セキュリティモニタリングや脅威検知
2. DeploymentやStatefulSetとの違い：

• DaemonSetは各ノードに1つのPodを配置
• スケーリングはノードの数に依存
• ノードセレクターやアフィニティを使用して特定のノードにのみデプロイすることも可能

1. 設定のポイント：

• ノードセレクター：特定のラベルを持つノードにのみデプロイ
• リソース制限：ノードのリソースを過剰に消費しないよう設定
• アップデート戦略：ローリングアップデートの設定

DaemonSetは、クラスター全体で一貫したサービスを提供したり、インフラストラクチャレベルの機能を実装したりする際に非常に有用です。

ユースケース

DaemonSetの具体的なユースケースをいくつか詳しく説明します：

1. ログ収集

• 例：Fluentd, Filebeat
• 詳細：各ノードで発生するアプリケーションログやシステムログを収集し、Elasticsearch等の中央ログ管理システムに送信します。これにより、クラスター全体のログを一元管理できます。

1. モニタリング

• 例：Prometheus Node Exporter, Datadog Agent
• 詳細：各ノードのCPU使用率、メモリ使用量、ディスクI/O等のメトリクスを収集します。これらのデータは中央モニタリングシステムに送られ、クラスターの健全性監視に使用されます。

1. ネットワークプロキシ

• 例：kube-proxy
• 詳細：Kubernetesのネットワーキングを管理し、サービスディスカバリーやロードバランシングを行います。各ノードで動作することで、クラスター内の通信を効率的に処理します。

1. CNIプラグイン

• 例：Calico, Weave Net
• 詳細：コンテナ間のネットワーキングを設定し、ポッド間の通信やネットワークポリシーを管理します。各ノードで一貫したネットワーク設定を保証します。

1. ストレージドライバー

• 例：Ceph, Longhorn
• 詳細：分散ストレージシステムの各ノードコンポーネントを管理します。これにより、クラスター全体で一貫した永続的ストレージを提供します。

1. セキュリティスキャン

• 例：Falco, Twistlock
• 詳細：各ノードでリアルタイムのセキュリティ監視を行い、異常な動作やセキュリティ脅威を検出します。

1. GPUドライバー管理

• 例：NVIDIA Device Plugin
• 詳細：GPU搭載ノードで、必要なドライバーやライブラリを自動的にインストールし管理します。これにより、GPUを使用するワークロードを簡単にスケジュールできます。

1. バックアップエージェント

• 例：Velero Node Agent
• 詳細：各ノードでバックアップ操作を実行し、ノードレベルのデータやメタデータを収集します。これにより、クラスター全体の一貫したバックアップが可能になります。

1. サービスメッシュサイドカー

• 例：Istio, Linkerd
• 詳細：サービスメッシュの機能（トラフィック管理、セキュリティ、可観測性）を提供するサイドカープロキシを各ノードにデプロイします。

1. ノード管理エージェント
   • 例：Node Problem Detector
   • 詳細：各ノードの健全性をチェックし、カーネルの問題やハードウェア障害などを検出して報告します。

これらのユースケースは、クラスター全体で一貫したサービスや機能を提供する必要がある場合に特に有用です。DaemonSetを使用することで、新しいノードが追加されたときに自動的にこれらのサービスがデプロイされ、クラスターの一貫性と管理性が向上します。

おわりに

今日は、 DaemonSetについて解説しました。