コントロールプレーンの部品 ― API Server・etcd・Scheduler・Controller Manager

導入

頭脳であるコントロールプレーンは、ひとつの塊ではなく、役割の違う小さな部品が協力して動いています。主要な4つ――API Server・etcd・Scheduler・Controller Manager――を1つずつ見ていきましょう。

説明

コントロールプレーンの中心的な部品は次のとおりです。

API Server（エーピーアイ・サーバー） … クラスタへの唯一の入口。kubectl も他の部品も、すべてここを通してやり取りします。受付窓口であり交換台です。
etcd（エトセディー） … クラスタの全状態を保存する台帳。KVS（キー・バリュー・ストア。「鍵→値」で保存するデータベース）で、「あるべき状態」も「現実の状態」もすべてここに記録されます。ここが失われるとクラスタの記憶が消えるため、最重要データです。
Scheduler（スケジューラ） … 新しい Pod をどのワーカーノードに載せるかを決める配置係。各ノードの空き（CPU・メモリ）を見て最適な置き場所を選びます。
Controller Manager（コントローラ・マネージャ） … 各種のリコンサイルループを回す担当。「あるべき数と現実の数がずれていないか」を絶えず見張り、ずれていれば API Server に「増やして／減らして」と依頼します。

利用者が kubectl apply（後述）で何かを宣言すると、情報は次のように流れます。

sequenceDiagram
    participant U as あなた（kubectl）
    participant API as API Server（入口）
    participant E as etcd（台帳）
    participant S as Scheduler（配置係）
    U->>API: 「Podを1個動かして」と宣言
    API->>E: あるべき状態を保存
    API-->>U: 受け付けました
    S->>API: 未配置のPodはある?
    API->>E: 問い合わせ
    E-->>API: 未配置のPodが1個あります
    API-->>S: これです
    S->>API: 「ノード2に載せる」と決定
    API->>E: 配置先を記録

ポイントは、どの部品も直接おしゃべりせず、必ず API Server と etcd を介すること。入口を1つに絞り、状態を1か所（etcd）に集めることで、大きなシステムでも整合性が保たれます。