Red Hat OpenShift の概要

Red Hat OpenShift プラットフォームは、ノード・クラスター全体でコンテナー化ワークロードをオーケストレーションするように設計されたプラットフォームです。 このプラットフォームは、コンテナー・オーケストレーションを行うコア・エンジンとして Kubernetes を使用し、このエンジンで Docker コンテナー・イメージとそのライフサイクルを管理します。

ノードのオペレーティング・システムは Red Hat® Enterprise Linux® CoreOS です。これは、Red Hat Enterprise Linux (RHEL) のコンテナー・ホスト・バージョンであり、デフォルトで SELinux が有効な状態になっている RHEL カーネルを備えています。 RHEL CoreOS には、Kubernetes ノード・エージェントである kubelet と、Kubernetes 用に最適化された CRI-O コンテナー・ランタイムが含まれています。 Red Hat OpenShift 4.7 では、すべてのコントロール・プレーン・マシンに対して RHEL CoreOS を使用する必要がありますが、コンピュート・マシンまたはワーカー・マシンのオペレーティング・システムには Red Hat Enterprise Linux (RHEL) を使用できます。 RHEL のワーカーを使用する場合は、すべてのクラスター・マシンにおいて、RHEL CoreOS を使用する場合より多くのシステム保守を行う必要があります。

リファレンス・アーキテクチャーとこのビルド・プロセスでは、RHEL CoreOS を使用します。 ノードは、以下のタスクを行うためにインターネットに直接アクセスできなければなりません。

• 「Red Hat OpenShift Infrastructure Providers」ページにアクセスして、インストール・プログラムをダウンロードする。
• quay.io にアクセスして、クラスターのインストールに必要なパッケージを取得する。
• クラスター更新の実行に必要なパッケージを取得する。
• Red Hat の Software as a Service ページにアクセスして、サブスクリプション管理を実行する。

リファレンス・アーキテクチャーでは、このビルド・プロセスで以下のコンポーネントがインストールされ、構成されます。

• bastion ノード - この RHEL VM は、ビルド・プロセスを可能にするためにオーバーレイ・ネットワーク上で「ジャンプ・サーバー」として機能します。 これにはプライベート・ネットワークを介して SSH を使用してアクセスします。 また、Web サーバーをホストしてクラスターのビルド・プロセスを支援します。
• ブートストラップ・ノード - クラスター内の各ノードはプロビジョン時にクラスターに関する情報を必要とするため、一時ブートストラップ・ノードが使用されます。 ブートストラップ・ノードは、コントロール・プレーンを構成するコントロール・プレーン・ノードを作成します。 次に、コントロール・プレーン・ノードがワーカー・ノードを作成します。 クラスターの初期化後、ブートストラップ・ノードを破棄できます。
• コントロール・プレーン・ノード - このノードは、Kubernetes クラスターの制御に必要なサービスを実行します。 単なるクラスター管理用の Kubernetes サービス以上のものが含まれています。 「プライマリー」という用語と「コントロール・プレーン」という用語は、同じ意味で使用されます。
• コンピュート・ノード - Kubernetes クラスターでは、コンピュート・ノードはワークロードが実行される場所です。 コンピュート・ノードは、そのキャパシティーをコントロール・プレーン・ノードに通知します。
• DNS - Red Hat OpenShift クラスターが機能するためには、DNS を正しくセットアップすることが必要です。 vCenter ServerインスタンスのAD DNSサーバーは、必要なDNSレコードをホストします。
• ロード・バランサー - NSX ESG ロード・バランサー・サービスは、Red Hat OpenShift API (内部と外部の両方) および Red Hat OpenShift ルーターの、フロントエンドとして使用されます。 ロード・バランサーは、ポート 6443 および 22623 がブートストラップ・ノードとコントロール・プレーン・ノードを指すように構成され、ポート 80 および 443 がワーカー・ノードを指すように構成されます。
• Web サーバー - RHEL CoreOS のインストール用の ignition 構成およびインストール・イメージを保持するために Web サーバーが必要です。 この機能を提供するために、bastion ノードに NGINX がインストールされます。
• 永続ストレージ - 永続ストレージの要件をサポートするために、 vSphere クラウド・プロバイダーは、サポートされている vSphere データストア（ VMware® vSAN™, NFS, または iSCSI ）にバックアップされた Red Hat OpenShift プラットフォームまでのストレージ・ボリュームを提供するために使用されます。 Red Hat OpenShift は、静的または動的なプロビジョニングによってストレージを提供することができます。 推奨される方式は、動的プロビジョニングです。 動的プロビジョニングでは、永続ボリュームとそのバックエンド VMDK ファイルの作成が自動的にトリガーされます。 動的プロビジョニングの場合、Red Hat OpenShift クラスターのデフォルトの StorageClass が定義され、Kubernetes に PersistentVolumeClaim が作成されます。

このビルド・プロセスの環境へのアクセスは、「ジャンプ・サーバー」またはリモート・デバイスを介して行われます。

• vCenter Server インスタンスと一緒に Microsoft Windows® または Linux Virtual Server Instance (VSI) をインストールすることで、その環境への管理アクセスを行えるようなります。 この VSI はインターネットにアクセスできるので、サーバーへのリモート接続やファイルのダウンロードが可能です。 また、プライベート・ネットワークにもアクセスできるので、vCenter と bastionノードにも接続できます。
• IBM Cloud SSL VPN を介してリモート・デバイス (ラップトップまたはデスクトップ) を IBM Cloud Private ネットワークに接続できます。 このリモート・デバイスは、インターネットにアクセスして必要なファイルをダウンロードできます。さらに、SSL VPN を介して vCenter および bastion ノードに接続できます。

スクリプトの概要

このビルド・プロセスでは、以下のスクリプト・ツールとスクリプトを使用します。

• govc は、vSphere CLI であり、Linux、OSX、および Windows 用にプリコンパイルされています。 CLI は、さまざまな vCenter Server および vSphere の操作を実行する際に便利です。このプロセスでは、以下のタスクを実行する目的で使用されます。
  • ISO ファイルと OVA ファイルを vSphere データ・ストアにアップロードする。
  • 使用する Red Hat OpenShift クラスターの永続ボリュームを作成する。
• Red Hat インストーラー - このインストーラーによって、Terraform で使用される Ignition ファイルが作成されます。 Ignition は最初のブート・インストーラーおよび構成ツールであり、特に CoreOS Container Linux でディスクのパーティション化、パーティションのフォーマット、ファイルの書き込み、およびユーザーの構成を行うために設計されています。 最初のブート時に、Ignition はその構成をリモート URL から読み取り、構成を VM に適用します。
• Terraform - Terraform は、API を宣言構成ファイルに体系化するツールです。 これは「プロバイダー」を使用してインフラストラクチャーと対話します。 インフラストラクチャーをコードとして記述する場合は、.tf ファイルが使用されます。 デプロイメントの変数を保管する場合は、.tvars ファイルが使用されます。 main.tf ファイルは、ビルド命令を保持します。
• DNS エントリーを作成する場合は、AD DNS サーバー上で PowerShell が使用されます。
• PowerShell Core は、Windows、Linux、および macOS システムで使用できます。 このツールはオプションです。ジャンプ・サーバーまたはリモート・デバイスで使用すると、PowerCLI を使用できるようになります。 詳細については、PowerShell Core を参照してください。
• PowerCLI - PowerCLI は、VMware vSphere® を管理するための PowerShell インターフェースです。ネットワーク、ストレージ、VM、ゲスト OS など、vSphere 管理のあらゆる側面を自動化できます。 このツールはオプションです。ジャンプ・サーバーまたはリモート・デバイスで使用すると、vCenter Server インスタンスの準備に役立ちます。 この手順は、GUI を使用して実行できます。 このツールのインストール方法の詳細については 、「 PowerCLI のインストール」 を参照してください。
• PowerNSX - PowerNSX は、VMware NSX API を使用が簡単な PowerShell 関数のセットに抽象化する PowerShell モジュールです。 このツールはオプションです。ジャンプ・サーバーまたはリモート・デバイスで使用すると、vCenter Server インスタンスの NSX の準備の役に立ちます。 この手順は、GUI を使用して実行できます。 詳細は powernsxを参照のこと。

ビルド・プロセスの概要

この資料では、Red Hat OpenShift v4.7 を既存の vCenter Server インスタンスにインストールするプロセスについて説明します。 このプロセスでは、以下をインストールして構成します。

• 1 つの要塞ノード。
• 1 つのブートストラップ・ノード。
• 3 つのコントロール・プレーン・ノード。
• 3 つのワーカー・ノード。

デプロイメントのアプローチは、以下のフェーズに分けて表すことができます。

• フェーズ 1 - vCenter Server インスタンスの準備。
  • IBM Cloud® for VMware Solutions コンソールを使用して、vCenter Server インスタンスを注文します。これには NFS または vSAN ストレージを組み込むことができます。 既存のインスタンスに十分の容量があれば、そのインスタンスを使用することができます。
  • IBM Cloud コンソールを使用して、Red Hat OpenShift クラスターで使用する追加のプライベート・サブネットとパブリック・サブネットを注文します。
  • bastion ノードまたはデプロイメント・ノードの OS 用の RHEL 8.0 ISO、および Red Hat Enterprise Linux CoreOS (RHCOS) OVA イメージをダウンロードします。 このステップについては、インストールの前提条件で説明します。
  • govc を使用して、OVA と ISO が vCenter Server インスタンス上のデータストアにアップロードされる。 このステップについては、インストールの前提条件で説明します。
  • 論理スイッチの追加 - 2つの論理スイッチが作成される： OpenShift-LS- Red Hat OpenShift VMがデプロイされるネットワークと OpenShift-DLR-Transit- DLRとエッジ間のアップリンク。
  • ESG の追加 - 外部サービス・ゲートウェイ (ESG) は、North-South ルーティングなどのネットワーク機能を提供する仮想アプライアンスです。 このアーキテクチャーでは、ルーティング、NAT、ファイアウォール、およびロード・バランシングに ESG が使用されます。 ESG はアクティブとパッシブのペアとして構成されているため、DRS アンチアフィニティルールを使用して、NSX Edges が同じホスト上で実行されないようにします。 トラフィックをインターネットまたは IBM プライベート・ネットワークのいずれかに経路指定するために静的ルートが使用されます。 このステップについては、『Red Hat OpenShift NSX Edge の構成』で説明します。
  • DLR の追加 - 分散論理ルーター (DLR) は、ルーティング・コントロール・プレーンを含んだ仮想アプライアンスです。カーネル・モジュールのデータ・プレーンが各ハイパーバイザー・ホストに分散されます。 DLRは東西分散ルーティングを提供し、 Red Hat OpenShift 論理スイッチにインストールされている Red Hat OpenShift VMのデフォルトゲートウェイです。 NSX DLR 仮想マシンはアクティブ - パッシブのペアとして構成されるため、同じホストで DLR VM が実行されないように vSphere Distributed Resource Scheduler (DRS) アンチアフィニティー・ルールが作成されます。 このステップについては、『Red Hat OpenShift NSX DLR 構成』で説明します。
  • DNS の更新 - vCenter Server インスタンスでプロビジョンされたインフラストラクチャー DNS は、PowerShell スクリプトを使用して、Red Hat OpenShift コンポーネントの名前と IP アドレスで更新されます。 このステップについては、VMware Solutions DNS の構成で説明します。
• フェーズ 2 - Red Hat OpenShift のインストール。 これらのステップについては、『Red Hat OpenShift 4.7 ユーザー・プロバイダー・インフラストラクチャーのインストール』で説明します。
  • Red Hat OpenShift インストーラーを実行し、HTTP Server をホストするために、Red Hat 仮想マシン (bastion ノード) がプロビジョニングされます。 これは、サブスクリプションを使用して Red Hat に登録され、Red Hat OpenShift インストーラーがダウンロードされます。
  • bastion ノードでは、必須の Red Hat OpenShift パラメーターが install-config.yaml ファイルに取り込まれ、Red Hat OpenShift ignition が使用されて、ブートストラップ、コントロール・プレーン、およびワーカー用の各マシンのインストールに使用されるさまざまなファイルが生成されます。
  • Terraform は bastion ノード上で、Ignition によって作成されたファイルを使用して Red Hat OpenShift VM を作成します。
• フェーズ 3 - デプロイメント後のアクティビティー。 Red Hat OpenShift クラスターによって使用される永続ボリュームを構成します。 このステップについては、『Red Hat OpenShift 4.7 の追加構成』で説明します。

関連リンク

• OpenShift 4
• Red Hat OpenShift 4 リリース・アップデート
• vSphere、ユーザ・プロビジョニングされたインフラでクラスタをインストールする。
• IBM Cloud 仮想プライベート・ネットワーキングを始めよう