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title = "Kubernetes上でJupyterを稼働させる"
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date = 2020-05-10T18:12:22+08:00
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description = "データサイエンティスト入門講座を受講するため、Jupyterをお家Kubernetes上で動作させました。"
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tags = []
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categories = ["python", "jupyter", "kubernetes"]
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author = "kazu634"
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Udemyがバーゲンをしていることに気づいたため、日本のゴールデンウィーク期間中は「[【ゼロから始めるデータ分析】 ビジネスケースで学ぶPythonデータサイエンス入門](https://www.udemy.com/course/optworks_1/)」でお勉強をしています。まだ終わっていません。。
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この講座は`Jupyter`を用いてデータ分析を進める形でしたので、お家Kubernetes上に`Jupyter`を稼働させることとしました。
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## JupyterのDockerイメージを探す
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[JupyterのDockerイメージまとめ - Qiita](https://qiita.com/kshigeru/items/ea174d6bcacc474f2a51)でまとめられています。今回は、`datascience-notebook`を使うことにしました。
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## JupyterのDockerイメージに日本語フォントを導入する
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[Jupyterのmatplotlibを使用する際の日本語豆腐を解決 - Qiita](https://qiita.com/Gvling/items/29516eebccf527e7be5d)を参考にして、日本語フォントを導入します:
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```docker
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FROM jupyter/datascience-notebook
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COPY ./ipag.ttf /opt/conda/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/fonts/ttf/ipag.ttf
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RUN echo "font.family : IPAGothic" >> /opt/conda/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibr
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c
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# Delete font cache
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RUN rm -r ./.cache
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```
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## Kubernetesの設定
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Kubernetesの設定をまとめます。
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### Persistent Volume
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Persistent Volumeはお家NASからNFSで領域を確保しています。
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```yaml
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apiVersion: v1
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kind: PersistentVolume
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metadata:
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name: nfs-jupyter-work
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namespace: jupyter
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labels:
|
|
name: nfs-jupyter-work
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annotations:
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volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
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spec:
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capacity:
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|
storage: 25Gi
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|
accessModes:
|
|
- ReadWriteMany
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|
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
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mountOptions:
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|
- nfsvers=4.1
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nfs:
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server: 192.168.10.200
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path: /volume1/Shared/kubernetes/jupyter/work
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---
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|
apiVersion: v1
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|
kind: PersistentVolume
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|
metadata:
|
|
name: nfs-jupyter-config
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|
namespace: jupyter
|
|
labels:
|
|
name: nfs-jupyter-config
|
|
annotations:
|
|
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
|
|
spec:
|
|
capacity:
|
|
storage: 25Gi
|
|
accessModes:
|
|
- ReadWriteMany
|
|
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
|
|
mountOptions:
|
|
- nfsvers=4.1
|
|
nfs:
|
|
server: 192.168.10.200
|
|
path: /volume1/Shared/kubernetes/jupyter/config
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|
```
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### Persistent Volume Claim
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確保したPersistent Volumeから、領域を確保します。
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```yaml
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|
apiVersion: v1
|
|
kind: PersistentVolumeClaim
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|
metadata:
|
|
name: jupyter-claim-work
|
|
namespace: jupyter
|
|
annotations:
|
|
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
|
|
spec:
|
|
accessModes:
|
|
- ReadWriteMany
|
|
resources:
|
|
requests:
|
|
storage: 25Gi
|
|
selector:
|
|
matchLabels:
|
|
name: nfs-jupyter-work
|
|
---
|
|
apiVersion: v1
|
|
kind: PersistentVolumeClaim
|
|
metadata:
|
|
name: jupyter-claim-config
|
|
namespace: jupyter
|
|
annotations:
|
|
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "slow"
|
|
spec:
|
|
accessModes:
|
|
- ReadWriteMany
|
|
resources:
|
|
requests:
|
|
storage: 25Gi
|
|
selector:
|
|
matchLabels:
|
|
name: nfs-jupyter-config
|
|
```
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### Deployment
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Deploymentの設定で、`Jupyter`のコンテナをデプロイします。レプリカの数は1個にしています。おそらく複数コンテナを起動しても、ステートレスに接続できないと考えたためです。
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```yaml
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|
apiVersion: apps/v1
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|
kind: Deployment
|
|
metadata:
|
|
name: jupyter
|
|
namespace: jupyter
|
|
labels:
|
|
app: jupyter
|
|
spec:
|
|
replicas: 1
|
|
selector:
|
|
matchLabels:
|
|
app: jupyter
|
|
template:
|
|
metadata:
|
|
labels:
|
|
app: jupyter
|
|
spec:
|
|
containers:
|
|
- name: jupyter
|
|
image: reg.kazu634.com/kazu634/jupyter
|
|
ports:
|
|
- containerPort: 8888
|
|
env:
|
|
- name: CHOWN_HOME
|
|
value: "yes"
|
|
- name: CHOWN_HOME_OPTS
|
|
value: "-R"
|
|
- name: GRANT_SUDO
|
|
value: "yes"
|
|
volumeMounts:
|
|
- mountPath: /home/jovyan/work
|
|
name: docker-jupyter-work
|
|
readOnly: false
|
|
- mountPath: /home/jovyan/.jupyter
|
|
name: docker-jupyter-config
|
|
readOnly: false
|
|
volumes:
|
|
- name: docker-jupyter-work
|
|
persistentVolumeClaim:
|
|
claimName: jupyter-claim-work
|
|
- name: docker-jupyter-config
|
|
persistentVolumeClaim:
|
|
claimName: jupyter-claim-config
|
|
```
|
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|
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### serviceの設定
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serviceの設定は以下になります。プライベートIPアドレスの`192.168.10.210/24`でアクセスできるようにしています。ポート番号は80にしました。
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|
```yaml
|
|
apiVersion: v1
|
|
kind: Service
|
|
metadata:
|
|
name: jupyter
|
|
namespace: jupyter
|
|
spec:
|
|
ports:
|
|
- name: http
|
|
port: 80
|
|
protocol: TCP
|
|
targetPort: 8888
|
|
selector:
|
|
app: jupyter
|
|
type: LoadBalancer
|
|
loadBalancerIP: 192.168.10.210
|
|
```
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## 動作確認
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自宅ネットワークにいる状態でアクセスしたら、無事に接続できました。
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