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コントロールプレーンとワーカーノードのコンポーネント。kubeadmクラスタブートストラップ。 CKA試験環境でのETCD、API Server、Scheduler、Controller Manager。

1. Kubernetesアーキテクチャ概要（CKA重点）

CKA試験では理論だけでなく、クラスタコンポーネントのトラブルシューティングが求められます。

コントロールプレーンノード           ワーカーノード
──────────────────                 ────────────
  kube-apiserver  ◄──────────────── kubelet
  etcd                               kube-proxy
  kube-scheduler                     コンテナランタイム
  controller-manager                 (containerd)
  cloud-controller-manager (任意)
  
全コンポーネントはkube-apiserverを介して通信（etcdのみAPI serverと直接通信）

コンポーネント	場所	設定 / Podパス	トラブルシュート
kube-apiserver	コントロールプレーン	`/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml`	kubectl get pods -n kube-system
etcd	コントロールプレーン	`/etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml`	etcdctl member list
kube-scheduler	コントロールプレーン	`/etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml`	kube-systemのログ確認
controller-manager	コントロールプレーン	`/etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml`	kube-systemのログ確認
kubelet	全ノード	`/var/lib/kubelet/config.yaml`、systemdサービス	systemctl status kubelet

試験のポイント：kubeadmクラスタでは、コントロールプレーンコンポーネントは静的Pod（/etc/kubernetes/manifests/内のファイル）として実行されます。kubeletが自動的に起動・再起動します。マニフェストファイルを編集すると、kubeletがPodを自動リロードします（kubectl applyは不要）。

2. kubeadm — クラスタブートストラップ

# 1. コントロールプレーンの初期化
sudo kubeadm init \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --apiserver-advertise-address=192.168.1.10

# 2. kubeconfigの設定
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

# 3. CNI（Pod Network）のインストール
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

# 4. ワーカーノードの参加
kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:yyy

3. 静的Pod & マニフェスト

# 静的Podのパス
/etc/kubernetes/manifests/
├── etcd.yaml
├── kube-apiserver.yaml
├── kube-controller-manager.yaml
└── kube-scheduler.yaml

# kubeletの静的Podパスを確認
cat /var/lib/kubelet/config.yaml | grep staticPodPath
# staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests

# トラブルシュート: コンポーネントが起動しない場合
kubectl get pods -n kube-system
kubectl describe pod kube-apiserver-controlplane -n kube-system
kubectl logs kube-apiserver-controlplane -n kube-system

4. kubeconfig & コンテキスト

# 現在のコンテキスト
kubectl config current-context

# コンテキストの切り替え（CKA試験では各問題でクラスタ切り替えが必要）
kubectl config use-context cluster1

# kubeconfigの確認
kubectl config view
cat ~/.kube/config

5. チートシート

タスク	コマンド
クラスタ初期化	`kubeadm init --pod-network-cidr=...`
ノード参加トークン生成	`kubeadm token create --print-join-command`
コントロールプレーンPod確認	`kubectl get pods -n kube-system`
静的Podマニフェスト	`ls /etc/kubernetes/manifests/`
kubelet設定確認	`cat /var/lib/kubelet/config.yaml`

6. 練習問題

Q1：kubeadmクラスタでkube-apiserverが動作していない場合、最初に確認すべきファイルは？

A) /etc/kubernetes/kubelet.conf
B) /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml ✓
C) ~/.kube/config
D) /var/log/syslog

解説：kubeadmクラスタではkube-apiserverは静的Podとして実行されます。kubeletはマニフェストの変更を検知して自動リロードします。YAMLの構文エラーや設定ミスが最も一般的な原因です。

Q2：新しいワーカーノードをクラスタに参加させるjoinコマンドを取得する方法は？

A) kubectl get nodes --join-command
B) kubeadm token create --print-join-command ✓
C) kubeadm init --print-join
D) kubectl cluster-info --join

解説：kubeadm token create --print-join-commandは新しいトークンを生成し、完全なjoinコマンドを表示します。トークンのデフォルト有効期限は24時間です。

Q3：kube-schedulerが停止すると何が起きますか？

A) 既存のPodがクラッシュする
B) 新しいPodがPending状態のまま、ノードにスケジュールされない ✓
C) クラスタ全体が停止する
D) すべてのServiceが到達不能になる