ワークロード

アプリケーションを実行するリソース

Pod と Controller の関係

Pod は K8s の最小デプロイ単位ですが、直接作成することはほぼありません。 Controller（Deployment 等）が Pod を自動作成・管理します。

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Controller が Pod を管理                     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                 │
│  ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      │
│  │ Deployment  │      │ StatefulSet │      │  DaemonSet  │      │
│  └──────┬──────┘      └──────┬──────┘      └──────┬──────┘      │
│         │                    │                    │             │
│         │ 作成               │ 作成               │ 作成        │
│         ▼                    ▼                    ▼             │
│  ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      │
│  │ ReplicaSet  │      │    Pod      │      │    Pod      │      │
│  └──────┬──────┘      │  (順序付き)  │      │ (各ノード)   │      │
│         │             └─────────────┘      └─────────────┘      │
│         │ 作成                                                  │
│         ▼                                                       │
│  ┌─────────────┐                                                │
│  │    Pod      │  ← 実際にコンテナが動く単位                     │
│  │ (複数個)    │                                                │
│  └─────────────┘                                                │
│                                                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

直接 Pod を作成した場合:
  ✗ Pod が死んでも復活しない
  ✗ スケーリングできない
  ✗ ローリングアップデートできない

Controller 経由の場合:
  ✓ 自動復旧（Self-healing）
  ✓ replicas でスケーリング
  ✓ 無停止デプロイ

Deployment（最も使用頻度が高い）

Deployment はステートレスアプリの標準的な管理方法。 ReplicaSet を通じて Pod を管理し、ローリングアップデート・ロールバックを提供。

deployment.yaml
yaml
1apiVersion: apps/v1
2kind: Deployment
3metadata:
4  name: nginx-deployment
5spec:
6  replicas: 3                    # Pod を3つ維持
7  selector:
8    matchLabels:
9      app: nginx                 # 管理対象の Pod を Label で選択
10  strategy:
11    type: RollingUpdate
12    rollingUpdate:
13      maxSurge: 1                # 更新時に追加で作成する Pod 数
14      maxUnavailable: 0          # 更新時に停止可能な Pod 数
15
16  # ─────────────────────────────────────────────────
17  # ここから下が Pod Template（Pod の定義）
18  # ─────────────────────────────────────────────────
19  template:
20    metadata:
21      labels:
22        app: nginx               # selector と一致させる
23    spec:
24      containers:
25      - name: nginx
26        image: nginx:1.25
27        ports:
28        - containerPort: 80
29        resources:
30          requests:
31            memory: "64Mi"
32            cpu: "250m"
33          limits:
34            memory: "128Mi"
35            cpu: "500m"

Deployment 操作コマンド

kubectl apply -f deployment.yaml - 適用
kubectl rollout status deployment/nginx - 状態確認
kubectl rollout undo deployment/nginx - ロールバック
kubectl scale deployment nginx --replicas=5 - スケール

StatefulSet

StatefulSetはステートフルアプリ用。 安定したネットワークID、永続ストレージ、順序付きデプロイを提供。

用途

DB、Kafka、ZooKeeper等

Pod名

固定: name-0, name-1, name-2

statefulset.yaml
yaml
1apiVersion: apps/v1
2kind: StatefulSet
3metadata:
4  name: postgres
5spec:
6  serviceName: "postgres"
7  replicas: 3
8  selector:
9    matchLabels:
10      app: postgres
11  template:
12    metadata:
13      labels:
14        app: postgres
15    spec:
16      containers:
17      - name: postgres
18        image: postgres:15
19        volumeMounts:
20        - name: data
21          mountPath: /var/lib/postgresql/data
22  volumeClaimTemplates:
23  - metadata:
24      name: data
25    spec:
26      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
27      resources:
28        requests:
29          storage: 10Gi

DaemonSet

DaemonSetは全ノード（または選択したノード）で 1つずつPodを実行。ログ収集、監視エージェントに使用。

daemonset.yaml
yaml
1apiVersion: apps/v1
2kind: DaemonSet
3metadata:
4  name: fluentd
5spec:
6  selector:
7    matchLabels:
8      name: fluentd
9  template:
10    metadata:
11      labels:
12        name: fluentd
13    spec:
14      containers:
15      - name: fluentd
16        image: fluentd:latest
17        volumeMounts:
18        - name: varlog
19          mountPath: /var/log
20      volumes:
21      - name: varlog
22        hostPath:
23          path: /var/log

Job / CronJob

Job

一度きりのタスク実行。完了まで再試行。バッチ処理向け。

CronJob

定期実行のJob。cron形式でスケジュール指定。

cronjob.yaml
yaml
1apiVersion: batch/v1
2kind: CronJob
3metadata:
4  name: backup
5spec:
6  schedule: "0 2 * * *"  # 毎日2時
7  jobTemplate:
8    spec:
9      template:
10        spec:
11          containers:
12          - name: backup
13            image: backup-tool:latest
14            command: ["/bin/sh", "-c", "backup.sh"]
15          restartPolicy: OnFailure

SRE/インフラ観点

ワークロード選択の指針

  • • Webアプリ: Deployment
  • • DB: StatefulSet（またはOperator）
  • • ログ/監視: DaemonSet
  • • バッチ: Job / CronJob

運用のポイント

  • • 必ず resources.requests/limits を設定
  • • Podを直接作成せず、コントローラ経由で管理
  • • ローリングアップデート戦略を検討