ローカルでKubernetes × WordPressを構築

はじめに

こんにちは！インフラエンジニアのnaya(@NayaTaiyo)です。前回は、Kubernetesについての基礎知識をまとめて記事にしたのですが、今回はローカルのKubernetesを利用してWordPressの立ち上げてみましたので、ブログにしたいと思います。

Kubernetes入門：初心者が知るべき基礎知識

構築環境

OS

Windows11

Tool

Docker Desktop
- v4.38.0
WSL２
- Ubuntu v24.04.2

kubectl version

Client Version
- v1.30.5
Kustomize Version
- v5.0.4-0.20230601165947-6ce0bf390ce3
Server Version
- v1.30.5

Docker images

web
- nginx:1.27.3-alpine
app
- php:8.3-fpm-alpine
db
- mysql:8.0.28

Namespace

dev-techbull-k8s

Pods

WordPressPod
- nginxコンテナ（nginx.service）
- appコンテナ（php-fpm.service）
MySQLPod
- mysqlコンテナ（mysql.service）

※本記事では、Dockerfile を用いてカスタムイメージを作成しています。

構成図

マシン環境図

Kubernetes構成図

ディレクトリ階層

(~/Desktop/techbull.cloud/Kubernetes)$ ls -la

tree docker

docker

├── app

│ ├── Dockerfile

│ └── php

│ ├── php-fpm.conf

│ ├── php.ini

│ └── www.conf

├── mysql

│ ├── Dockerfile

│ ├── my.cnf

│ └── mysql.gpg

└── nginx

├── Dockerfile

└── conf

├── dev-k8s.techbull.cloud.conf

└── nginx.conf

tree k8s

k8s

├── app.yml

├── ingress.yml

├── mysql.yml

├── .gitignore

└── secrets.yml # ignore

└── wordpress

└── wp-***** # ignore

Dockerfile Dockerコンテナの定義ファイル

php/ phpの設定ファイル類

mysql/ phpの設定ファイル類

nginx/ nginxの設定ファイル類

app.yml app Pod（nginx、php)を定義

ingress.yml LBやServiceの設定を一括で定義

mysql.yml mysql Pod(mysql)を定義

secrets.yml Kubernetesで使用する変数や機密情報(パスワード情報など）を管理

wordpressWordPressのソースファイル

.gitignoreignoreの対象を指定

※secrets.ymlや、wordpressなどの大量のファイルはGitなどでバージョン管理をする際はignore設定に入れましょう。

Kubernetes/k8s/.gitignore

1 2	wordpress secrets.yml

Files

それでは、各設定ファイルを見ていきましょう。 WordPress関連の設定ファイルは省きますので、気になる方は以下のリンクをご確認ください。

VagrantでWordPressを構築する

Dockerfile

※ 一部イメージファイルによって使用できるコマンドが異なります。また、vimはデバッグ用として導入しております。

Kubernetes/docker/app/Dockerfile

# イメージファイルの指定とコンテナ内の作業ディレクトリの指定

FROM php:8.3-fpm-alpine

ENV APP_ROOT=/var/www/app

WORKDIR $APP_ROOT

# タイムゾーンの設定

RUN apk --update add tzdata && \

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime && \

apk del tzdata && \

# 必要パッケージのインストール

apk update && \

apk upgrade && \

apk add --update --no-cache \

autoconf \

bash \

build-base \

curl-dev \

freetype-dev \

g++ \

gcc \

libjpeg-turbo-dev \

libpng-dev \

libxml2-dev \

libxslt-dev \

linux-headers \

make \

mysql-dev \

mysql-client \

tzdata \

vim \

redis \

re2c \

yaml-dev \

zlib-dev

# pdo_mysql soap mysqli のインストール

RUN docker-php-ext-install pdo_mysql soap mysqli

# GDモジュール（画像処理機能）の設定を追加後インストール

RUN docker-php-ext-configure gd \

--with-freetype=/usr/include/ \

--with-jpeg=/usr/include/ && \

NPROC=$(grep -c ^processor /proc/cpuinfo 2>/dev/null || 1) && \

docker-php-ext-install -j${NPROC} gd

# コンテナ内でのコマンド処理

RUN addgroup -S nginx

RUN adduser -S nginx -G nginx

RUN mkdir /var/run/php-fpm

RUN rm -f /usr/local/etc/php-fpm.conf.default

RUN rm -f /usr/local/etc/php-fpm.d/zz-docker.conf

COPY docker/app/php/php-fpm.conf /usr/local/etc/php-fpm.conf

COPY docker/app/php/php.ini /usr/local/etc/php/php.ini

COPY docker/app/php/www.conf /usr/local/etc/php-fpm.d/www.conf

RUN mkdir /var/www/dev-k8s.techbull.cloud

COPY k8s/wordpress/ /var/www/dev-k8s.techbull.cloud/

# Redis 拡張をインストール

RUN pecl install redis \

&& docker-php-ext-enable redis

# php-fpmをフォアグラウンドで実行

CMD ["/usr/local/sbin/php-fpm", "-F"]

12~14行目：

※Linuxディストリビューションalpineとubuntu/debianではパッケージマネージャーが異なります。
alpine ：apk
ubuntu/debian： apt

また、aptとapkでキャッシュの処理が異なります。apkの場合 --update --no-cacheでキャッシュを残さずパッケージをインストールすることが可能。aptの場合 && apt-get clean \ && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /var/cache/apt/archives/*でキャッシュの削除

40~45行目：

➀GDの設定にfreetypeとjpegを追加
freetype　フォント描画機能　コードを文字として可視化してくれる。
jpeg　jpegファイルの管理、編集を可能にする。

➁NPROCに論理プロセッサ（スレッド）の個数の格納
➂エラーの場合は1を導入
➃拡張機能であるgdをスレッド分の並列処理を有効化にしてインストール

プロセスとスレッドの違いとは？超わかりやすく解説！【図解とプログラム付き】

47~56行目：

nginxユーザーを作成後、PHP-FPMの設定や実行フォルダを整えています。
あとはWordPressのファイルを /var/www/dev-k8s.techbull.cloud/ にコピーして準備完了です。

Linuxのユーザーとグループとは。【初心者向け】

60行目：

フォアグラウンドで実行理由

コンテナはプロセス単位で動作しております。なのでPID１をフォアグラウンドで固定化するためフォアグラウンドで実行しております。※バックグラウンドでの動作だと一時的にPID１が終了するためそのタイミングでコンテナが停止してしまうため。

Kubernetes/docker/mysql/Dockerfile

# イメージファイルの指定とロケール設定

FROM mysql:8.0.28

ENV TZ=Asia/Tokyo

ENV LC_ALL=ja_JP.UTF-8

# 必要パッケージのインストール

RUN rm -f /etc/apt/sources.list.d/mysql.list \

&& apt-get update \

&& apt-get install -y --no-install-recommends \

curl \

gnupg \

ca-certificates \

&& curl -fsSL https://repo.mysql.com/RPM-GPG-KEY-mysql-2023 | gpg -o /usr/share/keyrings/mysql-archive-keyring.gpg \

&& apt-get update \

&& apt-get install -y --no-install-recommends \

locales \

python3 \

vim \

&& apt-get clean \

&& rm -rf /var/lib/apt/lists/* /var/cache/apt/archives/*

# コンテナ内でのコマンド処理

RUN echo "ja_JP.UTF-8 UTF-8" > /etc/locale.gen \

&& locale-gen ja_JP.UTF-8

#　ログファイルの作成（mysqld.log ）と所有者変更、ディレクトリ作成（/var/mysql）と所有者変更

RUN touch /var/log/mysqld.log \

　　　&& chown mysql:adm /var/log/mysqld.log\

　　　&& rm -rf /etc/mysql/conf.d

#　my.cnfファイルのコピーをアクセス権限の変更

COPY docker/mysql/my.cnf /etc/mysql/

RUN chmod 644 /etc/mysql/my.cnf

Kubernetes/docker/nginx/Dockerfile

# イメージファイルの指定

FROM nginx:1.27.3-alpine

# タイムゾーンの設定

RUN apk --update add tzdata && \

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime && \

apk del tzdata && \

rm -rf /var/cache/apk/*

# 必要パッケージのインストール

RUN apk update && \

apk upgrade && \

apk add --update --no-cache \

bash \

nginx \

tzdata \

vim

# コンテナ内でのコマンド処理

COPY docker/nginx/conf/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

COPY docker/nginx/conf/dev-k8s.techbull.cloud.conf /etc/nginx/conf.d/dev-k8s.techbull.cloud.conf

# 80番ポートでフォアグラウンド実行（バックグラウンドとしての実行をoffにしています）

EXPOSE 80

CMD ["/usr/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

25行目：

※フォアグラウンド実行理由については「# php-fpmをフォアグラウンドで実行」と同じになります。

Kubernetes

Kubernetes/k8s/ingress.yml　※Serviceの設定も併せて記述してます。

# ingress設定（クラスタ外からクラスタ内へのアクセス設定）

apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

labels:

app: wordpress

spec:

ingressClassName: nginx

rules:

- host: dev-k8s.techbull.cloud

http:

paths:

- pathType: Prefix

path: /

backend:

service:

port:

number: 80

---

# Service設定（WordPressPodへのアクセス）

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

labels:

app: wordpress

spec:

ports:

- protocol: TCP

port: 80

targetPort: 80

selector:

app: wordpress

---

# Service設定（MysqlPodへのアクセス）

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

labels:

app: mysql

spec:

ports:

- protocol: TCP

port: 3306

selector:

app: mysql

clusterIP: None

2~20行目：

ClusterIP Service(デフォルト）を使用。

Kubernetes クラスタ内では、各 Service に対して仮想IP（ClusterIP）が割り当てられ、クライアントはこの仮想IPに通信することで、背後にある複数の Pod へアクセスできます。

40~52：

Headless Service(clusterIP: Noneで指定）を使用。

PodへDNS RoundRobin（DNS RR)を用いた通信を行う。TTLの保持期間についても注意しましょう。
ホスト名やIPアドレスに変更がないようにStatefulSetで使用。

※ClusterIP Serviceでは仮想IPアドレスへの通信後各Podへ負荷分散を行うのですが、Headless Serviceでは各Podに対して通信を行うイメージになります。

DNSラウンドロビン

DNSキャッシュ

Kubernetes/k8s/secrets.yml

base64でデコードしています。

apiVersion: v1

kind: Secret

metadata:

type: Opaque

data:

MYSQL_ROOT_PASSWORD: ｛デコード情報｝

MYSQL_DATABASE: ｛デコード情報｝

MYSQL_USER: ｛デコード情報｝

MYSQL_PASSWORD: ｛デコード情報｝

Kubernetes/k8s/app.yml

# レプリカセット（Deployment)の設定

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

labels:

app: wordpress

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: wordpress

template:

metadata:

labels:

app: wordpress

# initContainersでのファイル操作

spec:

initContainers:

- name: init

image: Kubernetes/app:v1.0.0

command:

- "sh"

- "-c"

- "cp -r /var/www/dev-k8s.techbull.cloud/* /wordpress-data/"

volumeMounts:

- name: documentroot

mountPath: "/wordpress-data"

# 各メインコンテナ（nginxコンテナ、appコンテナ）の作成

containers:

- name: nginx

image: Kubernetes/nginx:v1.0.0

ports:

- containerPort: 80

volumeMounts:

- name: php-socket

mountPath: "/var/run"

- name: documentroot

mountPath: "/var/www/dev-k8s.techbull.cloud"

- name: app

image: Kubernetes/app:v1.0.0

env:

- name: MYSQL_DATABASE

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_DATABASE

- name: MYSQL_USER

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_USER

- name: MYSQL_PASSWORD

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_PASSWORD

volumeMounts:

- name: php-socket

mountPath: "/var/run"

# 空ボリュームの作成

volumes:

- name: php-socket

emptyDir: {}

- name: documentroot

emptyDir: {}

18~28行目：

処理としては以下の通りです。

➀ initContainersと呼ばれるコンテナがメインコンテナ（ここではnginxやappコンテナのこと）作成の前に作成される。メインコンテナ作成前に行いたい処理などがある場合に用いられる。

➁ wordpress-data配下に空のdocumentrootボリュームマウント

➂ dev-k8s.techbull.cloud配下のファイルをwordpress-data配下（documentrootボリューム）にコピー　これによりdocumentrootボリュームを用いて元々dev-k8s.techbull.cloud配下のファイルだったものを共有することが可能

Kubernetes/k8s/mysql.yml

# 要求する永続ボリュームの設定

apiVersion: v1

kind: PersistentVolumeClaim

metadata:

spec:

accessModes: ["ReadWriteOnce"]

resources:

requests:

storage: 10Gi

---

# レプリカセット（StatefulSet)の設定

apiVersion: apps/v1

kind: StatefulSet

metadata:

labels:

app: mysql

spec:

serviceName: mysql

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: mysql

template:

metadata:

labels:

app: mysql

spec:

terminationGracePeriodSeconds: 10

# メインコンテナ（mysqlコンテナ）の作成

containers:

- name: mysql

image: Kubernetes/mysql:v1.0.0

env:

- name: MYSQL_DATABASE

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_DATABASE

- name: MYSQL_USER

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_USER

- name: MYSQL_PASSWORD

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_PASSWORD

- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD

valueFrom:

secretKeyRef:

key: MYSQL_ROOT_PASSWORD

ports:

- containerPort: 3306

volumeMounts:

- name: mysql-data

mountPath: "/var/lib/mysql"

# このPodが使用する永続ボリュームを定義

volumes:

- name: mysql-data

persistentVolumeClaim:

claimName: mysql-data

事前準備

wp-config.phpの作成

1 2	$ cd Kubernetes $ cp wordpress/wp-config-sample.php wordpress/wp-config.php

認証情報デコード化

以下のリンク先で発行されるコードをwp-config.phpにコピペしましょう。

https://api.wordpress.org/secret-key/1.1/salt/

1	$ sudo vi wordpress/wp-config.php

define( 'AUTH_KEY', 'put your unique phrase here' );

define( 'SECURE_AUTH_KEY', 'put your unique phrase here' );

define( 'LOGGED_IN_KEY', 'put your unique phrase here' );

define( 'NONCE_KEY', 'put your unique phrase here' );

define( 'AUTH_SALT', 'put your unique phrase here' );

define( 'SECURE_AUTH_SALT', 'put your unique phrase here' );

define( 'LOGGED_IN_SALT', 'put your unique phrase here' );

define( 'NONCE_SALT', 'put your unique phrase here' );

コンテナイメージのビルド

※ 今回の構成だとホストマシンからのファイル操作が発生するのでコマンド実行のディレクトリに注意

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ docker build -f docker/nginx/Dockerfile -t Kubernetes/nginx:v1.0.0 .

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ docker build -f docker/app/Dockerfile -t Kubernetes/app:v1.0.0 .

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ docker build -f docker/mysql/Dockerfile -t Kubernetes/mysql:v1.0.0 .

ネームスペース作成＋コンテキストの指定

$ kubectl config get-contexts

$ kubectl config use-context docker-desktop

$ kubectl create namespace dev-techbull-k8s

Pod適用＋nginxコントローラ導入

1	$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.11.3/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ kubectl -n dev-techbull-k8s apply -f k8s/secrets.yml

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ kubectl -n dev-techbull-k8s apply -f k8s/ingress.yml

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ kubectl -n dev-techbull-k8s apply -f k8s/app.yml

(~/Desktop/Dev-Environments/Kubernetes)$ kubectl -n dev-techbull-k8s apply -f k8s/mysql.yml

Access

http://dev-k8s.techbull.cloud/

以下の画像の通りに画面が表示されること

インストール後問題なくログインできること

おまけ

Podの内容確認

1	$ kubectl describe pod {Pod名} -n　{Namespace}

Podのログ確認

1	$ kubectl logs {Pod名} -n {Namespace}

Podの状態確認

1	$ kubectl -n {Namespace} get ingress,secret,service,deployment,statefulset,pod,pvc

Podのデバッグコマンド

1	$ kubectl debug {Pod名} -n {Namespace} -it --image={image} -- /bin/bash

上記のコマンドを使用するとエフェメラルコンテナと呼ばれる一時的なコンテナを作成してエフェメラルコンテナ内に接続することが可能です。（実際の基となるメインコンテナ（本記事で言うとweb、app、dbコンテナ）を操作することは不可です。）

メインコンテナには導入されていないパッケージを導入することが可能なので本番環境などで好きなようにパッケージを導入できない場合などはこちらのコマンドを使用して調査など行うとよいと思います。イメージファイルもお好みで使用できます。

また、メインコンテナをデバッグする場合は以下のコマンドを使用します。

1	$ kubectl debug {Pod名} -n {Namespace} -it　-- target= {container} --image={image} -- /bin/bash

/proc/メインコンテナのPID/rootでメインコンテナ内のルートディレクトリにアクセスすることも可能なのでメインコンテナ内のデバッグをすることが可能です。

上記のコマンドは同じPod内にエフェメラルコンテナを作成するのですが、以下のコマンドを使用することで新たなデバッグ用のPodを作成することが可能です。

1	kubectl debug {Pod名} -n {Namespace} -it　--copy-to=｛作成されるPod名｝ --image={image} -- /bin/bash

完全に別のPodなので複製基のPodが終了をした際も影響はないです。

実行中のPodのデバッグ

まとめ

Kubernetesの動作は非常に複雑で、基本を抑えるのにも時間がかかります。しかし、Kubernetesを学んでいく中で、コンテナ仮想化技術への理解が個人的には深まったと感じています。もし興味があれば、ぜひ一度試してみてください。思った以上に多くのことを学べると思います。今後はクラウドの Kubernetes にも取り組む予定なので、機会があれば記事にまとめたいです。また、今回の記事について、ありがとうございました！

参考リンク

https://kubernetes.io/ja/docs/setup/
https://www.f5.com/ja_jp/glossary/dns-round-robin
https://www.nic.ad.jp/ja/newsletter/No51/0800.html
https://www.miraiserver.ne.jp/column/about_linux-user-group/
https://kubernetes.io/ja/docs/tasks/debug/debug-application/debug-running-pod/#ephemeral-container-example

参考にした技術書

・Kubernetes完全ガイド第2版
 ・Kubernetesの知識地図 —— 現場での基礎から本番運用まで

naya.t

2000年生まれ。社会人2年目の駆け出しエンジニア。SESにてインフラエンジニアとして従事。この先、設計や構築の案件に関われるようなエンジニアになりたいという思いからTechBullに加入し、日々勉強中。主に駆け出しエンジニアに向けて、手助けになるような記事を執筆中。

ローカルでKubernetes × WordPressを構築

はじめに

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Pods

構成図

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事前準備

コンテナイメージのビルド

ネームスペース作成＋コンテキストの指定

Pod適用＋nginxコントローラ導入

Access

おまけ

まとめ

参考リンク

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OS

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Namespace

Pods

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コンテナイメージのビルド

ネームスペース作成＋コンテキストの指定

Pod適用＋nginxコントローラ導入

Access

おまけ

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