Kubernetes 上に 単独 MongoDB サーバー を構築する方法

今回は「Kubernetes 上に 単独 MongoDB サーバー を構築する方法」についてまとめます。

概要

Kubernetes上に 単一 の MongoDB サーバー を構築します。 あまり凝ったことはせずシンプルな構成にしました。 作成するリースは以下の通りです。

• PersistentVolume
• PersistentVolumeClaim
• Secret
• Pod

PersistentVolume

永続データの保存先を作成します。 今回は NFS サーバー に保存するように設定しています。

1. マニュフェスト作成

   pv0001.yml

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolume
   metadata:
     name: pv0001
     labels:
       type: nfs
   spec:
     storageClassName: slow
     accessModes:
       - ReadWriteMany
     capacity:
       storage: 3Gi
     persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
     nfs:
       server: 10.51.1.103
       path: /var/share/pv0001
   

   spec.nfs にNFSサーバーへの接続情報を設定します。

2. リソース作成

   kubectl apply -f pv0001.yml
   

3. 作成確認

   kubectl get pv
   

PersistentVolumeClaim

1段抽象化された永続データ保存先情報を作成します。 今回は上で作成したNFSサーバーを要求するリソースを作成しています。

1. マニュフェスト作成

   nfs-pvc1.yml

   apiVersion: v1
   kind: PersistentVolumeClaim
   metadata:
     name: nfs-pvc1
   spec:
     storageClassName: slow
     accessModes:
       - ReadWriteMany
     resources:
       requests:
         storage: 3Gi
   

   storageClassName、 accessModes は完全一致、 storage は PersistentVolume 以下になっていることに注意して設定します。

2. リソース作成

   kubectl apply -f nfs-pvc1.yml
   

3. 作成確認

   kubectl get pvc
   

Secret

マニュフェストファイルはGitHubなどリポジトリにコミットするものですが、機微情報はだれでも閲覧できる場所に保存することはできません。 そんな状況で利用できるのがこの「Secret」リソースです。 機微情報は外だししてPodで参照利用するようにします。

1. リソース作成

   以下のコマンドを実行して「Secret」リソースを作成します。

   kubectl create secret generic mongo-secret \
     --from-literal=root_username=admin \
     --from-literal=root_password=Passw0rd
   

2. 作成確認

   kubectl get secrets
   

Pod

1. マニュフェスト作成

   mongodb.yml

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: mongodb
     namespace: default
     labels:
       app: mongodb
       ver: "0.0.1"
       env: staging
   spec:
     containers:
       - name: mongodb
         image: mongo:4.1.13-bionic
         ports:
           - containerPort: 27017
         args:
           - "mongod"
           - "--auth"
           - "--bind_ip_all"
         env:
           - name: "MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME"
             valueFrom:
               secretKeyRef:
                 name: mongo-secret
                 key: root_username
           - name: "MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD"
             valueFrom:
               secretKeyRef:
                 name: mongo-secret
                 key: root_password
           - name: "MONGO_INITDB_DATABASE"
             value: "admin"
         volumeMounts:
           - mountPath: /data/db
             name: nfs-storage
     volumes:
       - name: nfs-storage
         persistentVolumeClaim:
           claimName: nfs-pvc1
   

   command で Docker イメージの CMD を上書きしたくなりますが、実際はマッピングが異なるので args で CMD を上書きすることになります。 MongoDBの Dockerfile を見ると初期化シェルスクリプト (docker-entrypoint.sh) が ENTRYPOINT に定義されているので、 args だけ上書きします。

   	Docker	Kubernetes
   コンテナの初期化処理	ENTRYPOINT	command
   コンテナ実行時に渡されるコマンド	CMD	args

   MongoDBの初期化処理時にユーザーアカウント作成したい場合、以下の環境変数を定義しておくことでデフォルトユーザーを作成できます。

   • MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME
   • MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD
   • MONGO_INITDB_DATABASE

2. リソース作成

   kubectl apply -f mongodb.yml
   

3. 作成確認

   kubectl get po
   

動作確認

前述までの作業が終わっていればMongoDBサーバーが起動しているはずなので、動作確認をしてみます。

1. 起動した MongoDB の Pod ネットワーク アドレス を確認

   [root@k8s-master ~]# kubectl get po -o wide
   NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
   mongodb   1/1     Running   0          55s    10.244.1.48   k8s-node02              
   

2. デバッグ用のPodを作成

   [root@k8s-master ~]# kubectl run mongo-debug -it --rm=true --restart=Never --image=mongo:4.1 -- sh
   If you don't see a command prompt, try pressing enter.
   
   #
   

3. 起動している MongoDB へ接続

   # mongo 10.244.1.48
   MongoDB shell version v4.1.13
   connecting to: mongodb://10.244.1.48:27017/test?compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
   Implicit session: session { "id" : UUID("02b3159d-a585-417a-8f55-5811a40861e4") }
   MongoDB server version: 4.1.13
   Welcome to the MongoDB shell.
   For interactive help, type "help".
   For more comprehensive documentation, see
           http://docs.mongodb.org/
   Questions? Try the support group
           http://groups.google.com/group/mongodb-user
   >
   

4. adminデータベースにスイッチ

   use admin
   

5. 設定したID/PASSWORDでログイン

   db.auth("admin", "Passw0rd")
   

6. データベース一覧が表示できることを確認

   show dbs
   

7. 動作確認が終わったら exit で終了

   exit
   

今回は「Kubernetes 上に 単独 MongoDB サーバー を構築する方法」についてまとめました。 参考になったでしょうか？ 本記事がお役に立っていると嬉しいです！！

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