Kubernetes

コンテナオーケストレーター。Googleが社内クラスタ管理システムBorgの知見をもとに2014年に公開し、CNCF設立時の最初のホストプロジェクトとなった。2010年代後半のオーケストレーション競争（vs Docker Swarm, Apache Mesos）を制し、コンテナ基盤の事実上の標準になっている。

このノートはKubernetes関連ノートを束ねるハブノート。 #kubernetes #infrastructure #moc

ローカル・軽量環境

  • minikube — upstreamのKubernetesをローカルに立てる公式ツール。多様なドライバー（VM/コンテナ/ベアメタル）を選べる
  • k3s — 単一バイナリの軽量ディストリビューション。エッジ・IoT・ホームラボ向けで、本番でも使われる
  • kind — Kubernetes本体のテスト用に生まれた、Dockerコンテナをノードとするクラスタツール。CI・使い捨てクラスタ向き
  • k0s — Mirantis製の単一バイナリ・依存関係ゼロを掲げるディストリビューション。upstreamへの忠実さを重視
  • MicroK8s — Canonical製のsnap配布ディストリビューション。アドオン機構を持ち、Ubuntu上での運用に強い

アーキテクチャ・拡張機構

  • Kubernetes拡張まわりの用語整理 — CRD・CR・コントローラ・Operator・reconcileの関係を整理したハブ
  • コントローラ — 望ましい状態に実際の状態を近づけ続ける制御ループ（reconcile）
  • Operator — CRD＋専用コントローラで特定アプリの運用を自動化するパターン
  • カスタムリソース（CRD） — 独自のKindをAPIに追加する拡張機構。コントローラ（Operator）と組み合わせてreconcileさせる
  • Cluster API (CAPI) — Kubernetesクラスタ自体をKubernetesのリソースとして宣言的に管理する仕組み
  • Cloud Controller Manager (CCM) — クラウドプロバイダー固有の制御ループを本体から分離したコンポーネント
  • Container Storage Interface (CSI) — ストレージベンダーがプラグインを書くための標準インターフェース
  • CNI — Podネットワークを実装するプラグインの標準インターフェース。ストレージにおけるCSIのネットワーク版にあたる
  • etcd — クラスタの全状態を保存するプライマリデータストア
  • kubeadm — クラスタを手作業で組む際の公式ブートストラップツール。kind・Cluster APIなど上位ツールの土台でもある
  • rootless mode (KubeletInUserNamespace) — kubelet以下のノードスタック全体をuser namespace内の非rootユーザーで動かす仕組み。v1.37でベータ昇格

事例

  • Kubernetes on Oxide — Oxide Computerのオンプレクラウド基盤へのKubernetes統合の取り組み

前史・周辺

  • Apache Mesos — two-level schedulingを特徴とするクラスタマネージャ。オーケストレーション競争でKubernetesと争い、2025年にApache Attic入りした
  • Borg — Kubernetesの源流となったGoogle社内のクラスタ管理システム

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作成日時: 2026-08-14 08:25 / 更新日時: 2026-09-26 08:01