Kubernetes をやさしく理解する

☸️ Kubernetes って何者？

一言で言うと「たくさんのアプリを自動で管理してくれる司令塔」です

🎯 たとえるなら「工場の優秀な工場長」

あなたが「商品を100個作り続けてほしい」と指示するだけで、工場長が
・どの作業台で作るか割り振り
・作業台が壊れたら別の台に切り替え
・注文が増えたら作業台を増やす
…をすべて自動でやってくれる、そんなイメージです。

アプリが故障しても、Kubernetes が自動で新しいアプリを起動してくれる

✅ Kubernetes が自動でやってくれること

1

アプリの自動復旧

アプリが止まったら、人が気づく前に自動で再起動してくれます
2

アクセス増加への自動対応（スケール）

急にアクセスが増えても、アプリのコピーを自動で増やして対応します
3

無停止でのアップデート

アプリを新バージョンに更新するとき、サービスを止めずに少しずつ入れ替えます
4

サーバーへの自動割り当て

複数のサーバーの中から空きを見つけて、自動でアプリを配置します

🐳 そもそも Docker って何？

Kubernetes を理解するには、まず Docker（コンテナ）を知ることが大切です

🍱 たとえるなら「お弁当箱」

お弁当は「食べ物＋容器」がセットになっていて、どこに持っていっても同じように食べられますよね。
Docker のコンテナも同じで、「アプリ＋動かすのに必要なもの」をひとつの箱に詰めます。
どのサーバーに持っていっても、まったく同じように動きます。

「自分のPCでは動くのに本番で動かない」問題を Docker が解決する

📌 Docker の重要ワード3つ

📋

Dockerfile （ドッカーファイル）

コンテナの「設計図」です。「このアプリを動かすには○○が必要」という手順書を書いたテキストファイルです。

🍱 お弁当のレシピ書のようなもの

📷

Image（イメージ）（いめーじ）

Dockerfile をもとに作った「コンテナの型」です。何度でも同じコンテナを作れます。USBメモリに入れてどこでも使えるイメージです。

🍱 お弁当箱の「型」。これをもとに何個でも同じお弁当を作れる

📦

Container（コンテナ）（こんてなー）

Image から実際に起動した「動いているアプリの実体」です。Image は設計図、Container はそれを実際に動かしたものです。

🍱 実際に作られて食べられるお弁当そのもの

まとめると：
Dockerfile（レシピ）→ Image（型）→ Container（実際に動くアプリ）という流れです。

🤔 なぜ Kubernetes が必要なの？

Docker だけでは困ること、Kubernetes がどう解決するかを見てみましょう

Kubernetes は複数サーバーをまとめて自動管理してくれる

📖 重要用語をやさしく解説

覚えることは多くないです！まずこの7つを押さえましょう

Container（お弁当箱）→ Pod（トレイ）→ Node（作業台）→ Cluster（工場全体）という入れ子構造

📦

Container（コンテナ）（こんてなー）

アプリとその動作に必要なものをすべて詰め込んだ「お弁当箱」です。一度作れば、どのサーバーでも同じように動きます。

🍱 食べ物＋容器がセットのお弁当。どこに持っていっても同じ

🫛

Pod（ポッド）（ぽっど）

Kubernetes が管理する最小単位です。1つ以上のコンテナをまとめたグループで、同じネットワーク・ストレージを共有します。
「コンテナはPodの中で動く」と覚えてください。

🍽️ 複数のお弁当を乗せた「トレイ」。一緒に運ばれる

🖥️

Node（ノード）（のーど）

Podが実際に動くサーバー（物理・仮想を問わず）です。「Worker Node（ワーカーノード）」とも呼ばれます。1つのノードに複数のPodが乗ります。

🏭 工場の「作業台」。複数のトレイ（Pod）を乗せて作業できる

☸️

Cluster（クラスター）（くらすたー）

Kubernetes が管理する「全体のまとまり」です。複数のNodeをひとまとめにして、K8sが全体を見渡して管理します。

🏭 工場全体。複数の作業台（Node）を束ねたもの

📋

Deployment（デプロイメント）（でぷろいめんと）

「このアプリのPodを○個動かし続けてほしい」という指示書です。Podが壊れたら自動で作り直したり、アップデートを管理したりします。
「アプリを本番環境に公開・更新する」行為をデプロイと呼びます。

📄 工場長への「製造指示書」。「この商品を常に3個作れ」という命令書

🚪

Service（サービス）（さーびす）

Podへのアクセス窓口です。Podは起動するたびにIPアドレスが変わってしまいますが、Serviceを使うことで常に同じ場所にアクセスできます。

📞 会社の代表電話番号。担当者（Pod）が変わっても、番号は同じ

💻

kubectl（クーブコントロール / クーブシーティーエル）

Kubernetes を操作するためのコマンドラインツールです。ターミナルで kubectl get pods のようにコマンドを打って、クラスターを操作します。

🎮 K8sクラスターへの「リモコン」。ボタン（コマンド）を押すと動く

🏗️ Kubernetes の全体像

K8s クラスターの中には「頭脳（司令塔）」と「手足（働き手）」があります

左の「頭脳」があなたの指示を受け取り、右の「手足（サーバー群）」を動かす

各部品の役割（やさしく説明）

部品名	どこにある？	何をする？（やさしく）
API Server	頭脳	K8sへの「受付窓口」。`kubectl` からの命令はすべてここが受け取る
etcd	頭脳	クラスター全体の設定情報を保存する「金庫」。バックアップがとても重要
Scheduler	頭脳	「どのサーバーにアプリを置くか」を決める配置担当
Controller Manager	頭脳	「指示通りに動いているか」を常に監視して、ズレがあれば修正する番人
kubelet	各サーバー	頭脳からの指示を受けて、そのサーバーでPodを起動・管理する係
kube-proxy	各サーバー	サーバー内のネットワーク通信を管理する係

🚀 アプリを公開するまでの流れ

「コードを書いてからユーザーに届くまで」を順に見てみましょう

④の「設計書（YAML）」を⑤でK8sに渡すと、あとは自動でアプリが起動する

⑤の後でK8sの中で何が起きているか

1

API Server が設計書を受け取る

kubectl コマンドを打つと、API Server（受付窓口）が内容を受け取ります
2

etcd に設計書の内容を保存

「Podを3つ動かす」という指示が金庫（etcd）に記録されます
3

Scheduler がどのサーバーに置くか決める

空きのあるサーバーを探して「このPodはサーバー2に置こう」と決定します
4

各サーバーの kubelet がPodを起動

担当サーバーの kubelet が指示を受け、DockerイメージをもとにPodを起動します
5

Controller Manager が常に監視

「Podが3つあるか」を常にチェックし、1つ壊れたら自動で作り直します

🔄 K8s の一番重要な考え方：
「指示した状態」と「実際の状態」を常に比較して、ズレがあれば自動修正し続けます。
だから障害があっても、人が気づかないうちに自動復旧しているのです。

🌐 ユーザーがアクセスするときの流れ

外部からどうやってアプリに届くのか、図で確認しましょう

外部ユーザー → Ingress（振り分け）→ Service（受付窓口）→ Pod（アプリ）の順に届く

なぜ Service が必要なのか？
Pod はサーバー障害やアップデートのたびに新しい IP アドレスが割り振られます。毎回 IP が変わると「どこにアクセスすればいいかわからない」状態になります。
Service は変わらない「代表番号」のような役割を持ち、後ろの Pod が変わっても同じ場所にアクセスできるようにします。

❓ よくある疑問

「そこが気になってた！」というQ&Aをまとめました

Q. Kubernetes と Docker って何が違うの？

Docker：コンテナを「作って動かす」技術。1台のサーバーでアプリをコンテナ化するのに使います。

Kubernetes：コンテナを「大量に・複数サーバーで・自動管理する」技術。Docker で作ったコンテナを何十台・何百台のサーバー上で運用するときに使います。

ざっくり言うと： Docker がお弁当を作る技術で、Kubernetes がお弁当工場全体を管理する技術です。

Q. 「デプロイ」って結局何をすること？

開発したアプリを「実際にユーザーが使える状態にすること」です。

たとえばスマホアプリをApp Storeに公開する、Webサービスをサーバーに設置してURLでアクセスできるようにする、それがデプロイです。

Kubernetes では kubectl apply -f deployment.yaml というコマンドを打つだけで、アプリの配置・設定・起動をまとめてやってくれます。

Q. YAML って何？なぜ使うの？

YAML（ヤムル）は「設定を書くためのファイル形式」です。

Kubernetes では「このアプリを3つ起動してほしい」「こういう設定で動かしてほしい」という指示を YAML ファイルに書いて渡します。

Excelで書いた発注書をシステムに取り込む、みたいなイメージです。YAML という形式で「あるべき状態」を書くと、K8s がそれを読んで自動で実現してくれます。

Q. 「スケール」って何？

スケール（Scale）とは、アプリの「処理能力を増減すること」です。

スケールアウト：アプリのコピー（Pod）を増やして、たくさんのアクセスをさばけるようにすること。飲食店でいえば席を増やすイメージ。

スケールイン：逆にアクセスが減ったとき、Pod を減らしてサーバー代を節約すること。

Kubernetes では設定しておくと、CPUの使用率に応じて自動でPod数を増減してくれます（HPA という機能）。

Q. 「ローリングアップデート」って何？

アプリを新バージョンに更新するとき、全部一度に止めず「少しずつ入れ替える」方法です。

たとえば Pod が3つあるとき：
1つ目だけ新バージョンに更新 → 動作確認 → 2つ目も更新 → 3つ目も更新

こうすることで、ユーザーはほぼ気づかないままアップデートが完了します。これが「ダウンタイムゼロ（サービス停止なし）」のデプロイです。

Q. EKS・GKE・AKS って何？

クラウド各社が提供する「マネージド Kubernetes サービス」です。

Kubernetes をゼロから構築すると複雑な設定が必要ですが、これらのサービスを使うと面倒な部分（頭脳側の管理）をクラウド側がやってくれます。

EKS：Amazon（AWS）が提供
GKE：Google（GCP）が提供
AKS：Microsoft（Azure）が提供

実務ではほぼこれらを使います。「K8sをクラウドに任せる」イメージです。

📚 次に学ぶなら

1

まず Docker を動かしてみる

docker run hello-world を実行して、コンテナを体感する
2

minikube でローカルに K8s を作る

自分のPCに小さな K8s クラスターを作れるツール。無料で試せる
3

YAML を書いて Pod を起動してみる

kubectl apply -f pod.yaml でアプリを起動する体験をする
4

Deployment と Service を組み合わせる

複数 Pod の管理と外部公開を実際に手を動かして試す