SafeKit による K3S 高可用性：フェイルオーバー用の k3s.safe モジュールをインストールする

Kubernetes の高可用性クイックインストールガイド

このガイドでは、SafeKit を使用して Kubernetes 用の mirror クラスターをセットアップし、共有ストレージを必要とせずに自動フェイルオーバーと同期レプリケーションを確実に行う方法について説明します。

ヘルプが必要な場合は、SafeKit AI 🤖をご利用ください。

1. 概要

• アーキテクチャ： 2 ノードシステム (プライマリ/セカンダリ) を使用します。
• データ保護： ゼロデータ損失（RPO = 0）を実現するリアルタイム同期レプリケーションを実装します。

2. インストール

• ソフトウェア： 両方のサーバーに SafeKit エンジンをインストールします。
• モジュール： 事前に設定された k3s.safe アプリケーションモジュールをダウンロードします。

3. 設定

• **Web コンソール：**Kubernetes ファイルを含む特定のフォルダーを構成します。
• **監視：**Kubernetes アプリケーションの監視と保護を開始します。

SafeKit High Availability の制限事項

SafeKit/Kubernetes ソリューションの概要

解決策はこちらで説明されています：💡 Kubernetes K3s 高可用性：2 ノード同期レプリケーションとフェイルオーバー

Linux (k3s.safe) への SafeKit/Kubernetes ソリューションのインストールと設定

1. パッケージをダウンロードする

• SafeKit 8.2 の無料版を Linux にダウンロード（safekitlinux_xx.bin）
• k3s.safe Linux モジュールをダウンロードする
• k3sconfig.sh スクリプトをダウンロードします
• ドキュメント (pptx)

注：k3sconfig.sh スクリプトは、2 つの Linux Ubuntu 24.04 ノードに K3S、MariaDB、NFS、SafeKit をインストールします。

SafeKit (Linux) をダウンロード >

k3s.safe (Linux) をダウンロード >

k3sconfig.sh をダウンロード >

ドキュメント (PDF) >

2. 両方のノードで最初に

2 台の Linux Ubuntu 24.04 ノードで、root として次の操作を実行します

• ノードがインターネットにアクセスできることを確認してください（プロキシ経由でも可）
• k3sconfig.sh、k3s.safe、および safekit_xx.bin パッケージをディレクトリにコピーし、そのディレクトリに cd します
• .bin ファイルを「safekit.bin」に名前変更します
• k3sconfig.sh と safekit.bin が実行可能であることを確認してください。
• k3sconfig.sh スクリプトを編集し、環境に合わせて環境変数 (仮想 IP を含む) をカスタマイズします
• 両方のノードで以下を実行します：./k3sconfig.sh prereq

このスクリプトは、以下の処理を行います

• 必要な Debian パッケージをインストールします：alien, nfs-kernel-server, nfs-common, mariadb-server
• MariaDB の安全なインストール
• ファイルレプリケーション用のディレクトリを作成する
• レプリケートされたディレクトリを共有するための NFS サーバーを準備する
• SafeKit をインストールする

3. 最初のノードで

最初のノードで実行します：./k3sconfig.sh first

このスクリプトは、以下の処理を行います

• K3S 構成データベースと k3s ユーザーを作成する
• レプリケートされたストレージボリュームファイル（スパースファイル）を作成し、xfs ファイルシステムとしてフォーマットします
• safekit クラスターの構成を作成して適用します
• k3s.safe モジュールをクラスターにインストールして設定する
• 最初のノードで k3s モジュールを “prim” として起動します
• k3s をダウンロード、インストール、起動する
• nfs-subdir-external-provisioner Helm チャートをダウンロードしてインストールします
• K3S トークンを表示（2 番目のノードのインストールフェーズで使用）

4. 2 番目のノードで

2 番目のノードで実行します：./k3sconfig.sh second <token>

• は、最初のノードで「k3sconfig.sh first」を実行した最後に表示される文字列です

このスクリプトは、以下の処理を行います

• 最初のノードで k3s モジュールが prim として起動していることを確認してください
• 2 番目のノードに k3s をインストールします
• k3s モジュールを起動します

5. 両方のノードで k3s SafeKit モジュールが実行されていることを確認します

両方のノードでこのコマンドで確認します：/opt/safekit/safekit –H "*" state

返信は画像に似せてください。

/opt/safekit/safekit –H "*" state
---------------- サーバー = http://10.0.0.20:9010 ----------------
admin アクション=実行
--------------------- k3s の状態 ---------------------

  ローカル (127.0.0.1) : PRIM (サービス : 利用可能)(色 : 緑)
成功
---------------- サーバー = http://10.0.0.21:9010 ----------------
admin アクション=実行
--------------------- k3s の状態 ---------------------

  ローカル (127.0.0.1) : SECOND (サービス : 利用可能) (色 : 緑)
成功

6. SafeKit ウェブコンソールを起動して、クラスターを管理します

• ブラウザを SafeKit ウェブコンソールの URL http://server0-IP:9010 に接続します。
• 画像のようなページが表示されます。
• Linux コマンドラインで、両方のノードで K3S が起動していること（start_prim と start_second で起動）、およびプライマリノードで MariaDB 起動していること（start_prim で起動）を確認します。

7. テスト

• PRIM ノードのコンテキストメニューを下にスクロールして、Stop をクリックして停止します。
• SECOND ノードでフェイルオーバーが発生し、ALONE（緑色）になっていることを確認します。
• そして、Linux のコマンドラインで、サービスのフェイルオーバーを確認します (stop_prim スクリプトでノード 1 で停止し、start_prim スクリプトでノード 2 で開始します)。と K3S MariaDB node2 で実行される必要があります。

node2 で ALONE（緑）に到達しない場合は、ノード 2 のモジュールログで原因を分析してください。

• node2 をクリックして、モジュールログを表示します。
• start_prim のサービス名が無効なSQL Server モジュールログの例ですsqlserver.exe プロセスは監視されますが、起動されていないため、最終的にモジュールは停止します。

すべて問題なければ、node1 で開始すると、node2 からレプリケートされたディレクトリが再同期されます。

問題が発生した場合は、node2 停止し、node1 をプライマリとして強制的に起動します。これにより、停止時のローカルに正常なデータで再起動されます。

🛠️ テストに関する詳細は、ユーザーガイドをご覧ください。

8. WordPress などの Kubernetes アプリケーションでクラスターを試す

画像には WordPress のインストール例が示されています。これは、ポッドによって実装されたバックエンドデータベースを持つウェブポータルです。

同様に、ご自身のアプリケーションもデプロイできます。

WordPress は自動的に高可用性を備えています

• SafeKit によってリアルタイムでレプリケートされる永続ボリューム内のデータ（PHP + データベース）
• ユーザーが WordPress サイトにアクセスするための仮想 IP アドレス
• 自動フェイルオーバーと自動フェイルバック付き

備考：

• WordPress チャートは、ポート <service.port> と <service.httpsport> でリッスンするロードバランシングされたサービスを定義します。

• WordPress は、URL http://<virtual-ip>:<service.port>.

• 仮想 IP は SafeKit によって管理され、フェイルオーバー時には自動的に切り替わります。

• デフォルトでは、K3S Klipper でロードバランサーを実装します。

• Klipper は : <service.port> でリッスンし、TCP/IP パケットを選択した WordPress ポッドの IP アドレスとポートにルーティングします。

  $ export KUBECONFIG= /etc/rancher/k3s/k3s.yaml $ helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami $ helm install my-release bitnami/wordpress –set global.storageClass=nfs-client –set service.ports.http=8099,service.ports.https=4439

前の helm コマンドは、registry-1.docker.io。から WordPress イメージをダウンロードします。registry registry-1.docker.io で認証の問題が発生する場合があります。この場合、次の手順を実行します

• 両方のノードに /etc/rancher/k3s/registries.yaml を作成し、以下を記述します

  configs:
    "registry-1.docker.io":
      auth:
        username: your_user_name
        password: your_password
      tls:
        insecure_skip_verify: true
  

• k3s を停止して開始し、systemctl stop k3s と systemctl start k3s で変更を反映させます。

• helm registry login -u your_user_name docker.io 実行し、パスワードを入力します

9. サポート

• サポートを受けるには、ノードごとに 1 つずつ、合計 2 つの SafeKit Snapshots（2 つの .zip ファイル）を取得してください。

🛠️ ユーザーガイドのトラブルシューティング

10. 必要に応じて、スプリットブレインチェッカー

• スプリットブレインチェッカーブレインチェッカーを設定する必要があるかどうかについては、以下の「クラスターでネットワークが分離された場合のさまざまなシナリオ」を参照してください。

• モジュール構成で、Advanced Configuration (画像参照) をクリックして userconfig.xml。編集します。

• userconfig.xml の <check> セクションにを追加して、スプリットブレインチェッカーチェッカーを宣言します

  <service>
   ...
   <check>
    ...
    <splitbrain ident="witness" exec="ping" arg="witness IP"/>
   </check>
  

• 新しい構成 Save and apply 変更された userconfig.xml ファイルを両方のノードに再デプロイします（保存して適用するには、両方のノードでモジュールを停止する必要があります）。

パラメータ：

• ident="witness" リソース名 splitbrain.witness でウィットネスを識別します。この値を変更してウィットネスを識別することもできます。
• exec="ping" は、実行する ping コードを参照します。この値を変更しないでください。
• arg="witness IP" は、ping の引数です。この値を、ウィットネス (通常はルーターなどの堅牢な要素) の IP に変更します。

クラスターでネットワークが分離された場合、どのようなシナリオが考えられますか？

単一のネットワーク

ネットワークが分離されている場合、デフォルトの動作は次のとおりです

• 各ノードのハートビートが失われると、各ノードは ALONE 状態になり、仮想 IP アドレスでアプリケーションを実行します（ローカルデータを変更するアプリケーションの二重実行）
• アイソレーションが修復されると、1 つの ALONE ノードが強制的に停止し、もう一方のノードからデータを再同期します
• 最終的に、クラスターは PRIM-SECOND（または Windows による重複仮想 IP アドレス検出に応じて SECOND-PRIM）になります。

専用のレプリケーションネットワークを備えた 2 つのネットワーク

ネットワークが分離されている場合、専用のレプリケーションネットワークでの動作は次のようになります

• 専用のレプリケーションネットワークはプライベートネットワーク上に実装されます
• 本番ネットワークのハートビートが失われました（ネットワークが孤立しています）
• レプリケーションネットワーク上のハートビートは機能しています（アイソレーションネットワークではありません）
• クラスターは PRIM/SECOND 状態のままです。

単一ネットワークとスプリットブレインチェッカー

ネットワークが分離されている場合、スプリットブレインチェッカーの動作は次のようになります

• スプリットブレインチェッカーは、ウィットネス（通常はルーター）の IP アドレスで設定されています
• スプリットブレインチェッカーは、サーバーが PRIM から ALONE、または SECOND から ALONE に移行したときに動作します
• ネットワークが分離されている場合、ALONE に移行する前に、両方のノードが IP アドレスをテストします
• IP アドレスにアクセスできるノードは ALONE に、もう一方のノードは WAIT になります
• アイソレーションが修復されると、WAIT ノードはデータを再同期し、SECOND になります。

注：ウィットネスがダウンまたは切断されると、両方のノードが WAIT 状態になり、アプリケーションは実行されなくなります。そのため、ルーターのような堅牢なウィットネスを選択する必要があります。

SafeKit mirror ソリューションのデモンストレーション

SafeKit ビデオ：アプリケーションレベルのクラスタリング (8:47)

このビデオでは、SafeKit SAN の複雑さなしに mirror HA クラスターを実装する方法をご紹介します。このデモンストレーションでは Microsoft SQL Server を使用していますが、このソリューションは他のデータベースやアプリケーションでも同様に機能します。

章

1. 🎬 SQL Server を使用する 2 つのノード (0:32)
2. 🎬 クラスターと mirror.safe モジュールを構成する (3:58)
3. 🎬 SQL レプリケーション、移行、クラッシュ時のフェイルオーバーを開始してテストする (4:17)

ステップバイステップの実装

• 🛠️ Windows で mirror クラスターをセットアップする方法については、ガイドをお読みください
• 🛠️ Linux で mirror クラスターをセットアップする方法については、ガイドをお読みください

🔍 SafeKit を探索する

SafeKit の機能、アーキテクチャ、ビデオ、ドキュメント、無料トライアルに関する情報をご覧ください。