Kubernetes ディストリビューション - kubeadm、k3s、MicroK8s、Minikube、Talos Linux および RKE2 の簡単な概要

自己ホスティング可能な Kubernetes の配布版を比較し、裸金属やホームサーバーでのホスティングに焦点を当て、インストールの容易さ、パフォーマンス、システム要件、機能セットを比較します。

以下では、各 Kubernetes ディストリビューションのインストールの容易さ、システム要件、機能セットに最も注目しています。詳細な比較はこちらをご覧ください: 3ノードホームラボ向けの Kubernetes ディストリビューション比較.

🧪 比較表 / TL;DR

以下に詳細を解説します。

🧩 自己ホスティング向けの主要な Kubernetes バリアント

1. Kubernetes (vanilla) – kubeadm

• 説明: kubeadm を ブートストラップツール として使用する公式のアップストリーム Kubernetes。

• 最適な用途: Kubernetes を難しい方法で学ぶ、本番環境に近い DIY クラスター。

• システム要件:

  • CPU: ノードごとに 2 コア以上。
  • RAM: 2GB以上（4GB以上が推奨）。
  • ディスク: 20GB以上。
  • OS: Linux（Ubuntu, CentOS, Debian など）。

• インストールの難易度: ⚠️ 高度

  • コンテナランタイム（containerd, CRI-O）、ネットワーキング（CNI プラグイン）の設定が必要。
  • 柔軟性はあるが非常に手動作業が必要。

• 裸金属の適応性: 良好だが、手間がかかる。

2. k3s (Rancher による)

• 説明: K3s は、IoT、エッジ、ホームラボ用途に最適化された軽量な Kubernetes ディストリビューション。

• 最適な用途: ホームラボ、ラズベリーパイ、リソースが少ないマシン。

• システム要件:

  • CPU: 1 コア以上。
  • RAM: 512MB以上（1GB以上が推奨）。
  • ディスク: 1GB以上（10GB以上が理想）。

• インストールの難易度: ✅ 非常に簡単

  • 単一のバイナリで、1つのスクリプトでインストール可能。
  • containerd、簡略化されたネットワーキングなどをバンドル。

• 裸金属の適応性: 非常に優れている。

• 特徴:

  • デフォルトのデータストアとして SQLite を使用（etcd や外部 DB も使用可能）。
  • 内蔵のサービスロードバランサー（klipper-lb）。
  • /var/lib/rancher/k3s/server/manifests にマニフェストを自動的にデプロイ。

3. MicroK8s (Canonical による)

• 説明: MicroK8s は、シンプルさとモジュール性を重視した単一パッケージの Kubernetes ディストリビューション。

• 最適な用途: 開発者、テストクラスター、小規模な本番環境。

• システム要件:

  • CPU: 1 コア以上。
  • RAM: 2GB以上（4GB以上が理想）。
  • ディスク: 20GB以上。
  • OS: Linux（Ubuntu が最適）。

• インストールの難易度: ✅ 非常に簡単

  • snap install microk8s --classic でインストール可能。
  • 内蔵のアドオン（ダッシュボード、Istio、Knative など）が含まれている。

• 裸金属の適応性: 非常に優れている、特に Ubuntu 上で。

• 注意点:

  • 自社のネットワーキング（flanneld）を使用。
  • microk8s add-node で自動 HA クラスタリングが可能。

4. Minikube

• 説明: Minikube は、VM やコンテナを使用してローカルで Kubernetes を実行するためのツール。

• 最適な用途: ローカル開発のみ。

• システム要件:

  • CPU: 2 コア以上。
  • RAM: 2GB以上。
  • ディスク: 20GB以上。

• インストールの難易度: ✅ 非常に簡単

  • minikube start でインストール可能。

• 裸金属の適応性: 限定的（仮想化が必要）。

• 本番環境やマルチノードでのデプロイには不向き。

5. Talos Linux

• 説明: Talos Linux は、Kubernetes のみを実行するためのセキュアで変更不可の OS。

• 最適な用途: セキュリティと GitOps に焦点を当てた高度なユーザー。

• システム要件:

  • CPU: 2 コア以上。
  • RAM: 2GB以上。
  • ディスク: 8GB以上。

• インストールの難易度: ⚠️ 中程度から難しい

  • 設定ファイルの生成、Talos OS の起動、talosctl を使用した Kubernetes のインストールが必要。

• 裸金属の適応性: 専門家向けに良好、初心者には不向き。

• 注意点:

  • Talos API を使用して OS を宣言的に管理。
  • SSH やパッケージマネージャーは使用しない。

6. Flatcar Container Linux + kubeadm

• 説明: Flatcar Container Linux は、CoreOS に似たコンテナ用の変更不可 OS。

• 最適な用途: セキュリティと最小限の OS フットプリント。

• システム要件: kubeadm と同様。

• インストールの難易度: ⚠️ 高度

  • kubeadm を Flatcar 上で使用して Kubernetes をインストール。

• 裸金属の適応性: 高度な設定向けに良好。

7. RKE / RKE2 (Rancher Kubernetes Engine)

• 説明: Rancher 自身の Kubernetes インストーラー。

• 最適な用途: Rancher 管理クラスター、ハイブリッド環境。

• システム要件:

  • kubeadm と同様。

• インストールの難易度: ⚠️ 中程度

  • RKE は Docker 基盤。
  • RKE2 は新しいもので強化されており（containerd、SELinux など使用）。

• 裸金属の適応性: Rancher に詳しいユーザー向けに良好。

🔧 おすすめ

✅ 初心者 / ホームラボ / ラズベリーパイクラスター

• 使用: k3s または MicroK8s
• 理由: 非常に簡単、リソース使用量が低く、セットアップが迅速。

✅ 中級者 / Kubernetes 内部を学びたい

• 使用: kubeadm または RKE2
• 理由: 上流に近い、手動作業が必要だが、非常に教育的でカスタマイズ可能。

✅ セキュリティに重点を置く / 不変インフラ

• 使用: Talos Linux
• 理由: セキュア、GitOps 対応、OS レベルでの制御、ただし学習曲線が急。

⚙️ インストール例 – k3s

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

完了。kubeconfig は /etc/rancher/k3s/k3s.yaml にあります。

有用なリンク

• Kubernetes クイックリファレンス
• 3ノードホームラボ向けの Kubernetes ディストリビューション比較
• Kubespray を使って Kubernetes をインストール

本記事で言及された Kubernetes ディストリビューション

• https://k3s.io/
• https://microk8s.io/
• https://minikube.sigs.k8s.io/docs/
• https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/
• https://kubernetes.io/
• https://rke.docs.rancher.com/
• https://www.talos.dev/