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IPv4/IPv6デュアルスタック	title description IPv4/IPv6デュアルスタック IPv4およびIPv6のアドレスをPodとServiceに割り当てる	concept	70

{{< feature-state for_k8s_version="v1.16" state="alpha" >}}

IPv4/IPv6デュアルスタックを利用すると、IPv4とIPv6のアドレスの両方を{{< glossary_tooltip text="Pod" term_id="pod" >}}および{{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}に指定できるようになります。

KubernetesクラスターでIPv4/IPv6デュアルスタックのネットワークを有効にすれば、クラスターはIPv4とIPv6のアドレスの両方を同時に割り当てることをサポートするようになります。

サポートされている機能

KubernetesクラスターでIPv4/IPv6デュアルスタックを有効にすると、以下の機能が提供されます。

• デュアルスタックのPodネットワーク(PodごとにIPv4とIPv6のアドレスが1つずつ割り当てられます)
• IPv4およびIPv6が有効化されたService(各Serviceは1つのアドレスファミリーでなければなりません)
• IPv4およびIPv6インターフェイスを経由したPodのクラスター外向きの(たとえば、インターネットへの)ルーティング

前提条件

IPv4/IPv6デュアルスタックのKubernetesクラスターを利用するには、以下の前提条件を満たす必要があります。

• Kubernetesのバージョンが1.16以降である
• プロバイダーがデュアルスタックのネットワークをサポートしている(クラウドプロバイダーなどが、ルーティング可能なIPv4/IPv6ネットワークインターフェイスが搭載されたKubernetesを提供可能である)
• ネットワークプラグインがデュアルスタックに対応している(KubenetやCalicoなど)

IPv4/IPv6デュアルスタックを有効にする

IPv4/IPv6デュアルスタックを有効にするには、クラスターの関連コンポーネントでIPv6DualStackフィーチャーゲートを有効にして、デュアルスタックのクラスターネットワークの割り当てを以下のように設定します。

• kube-apiserver:
  • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
  • --service-cluster-ip-range=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
• kube-controller-manager:
  • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
  • --cluster-cidr=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
  • --service-cluster-ip-range=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
  • --node-cidr-mask-size-ipv4|--node-cidr-mask-size-ipv6 デフォルトのサイズは、IPv4では/24、IPv6では/64です
• kubelet:
  • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
• kube-proxy:
  • --cluster-cidr=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
  • --feature-gates="IPv6DualStack=true"

{{< note >}} IPv4 CIDRの例: 10.244.0.0/16 (自分のクラスターのアドレス範囲を指定してください)

IPv6 CIDRの例: fdXY:IJKL:MNOP:15::/64 (これはフォーマットを示すための例であり、有効なアドレスではありません。詳しくはRFC 4193を参照してください)

{{< /note >}}

Service

クラスターでIPv4/IPv6デュアルスタックのネットワークを有効にした場合、IPv4またはIPv6のいずれかのアドレスを持つ{{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}を作成できます。Serviceのcluster IPのアドレスファミリーは、Service上に.spec.ipFamilyフィールドを設定することで選択できます。このフィールドを設定できるのは、新しいServiceの作成時のみです。.spec.ipFamilyフィールドの指定はオプションであり、{{< glossary_tooltip text="Service" term_id="service" >}}と{{< glossary_tooltip text="Ingress" term_id="ingress" >}}でIPv4とIPv6を有効にする予定がある場合にのみ使用するべきです。このフィールドの設定は、外向きのトラフィックに対する要件には含まれません。

{{< note >}} クラスターのデフォルトのアドレスファミリーは、kube-controller-managerに--service-cluster-ip-rangeフラグで設定した、最初のservice cluster IPの範囲のアドレスファミリーです。 {{< /note >}}

.spec.ipFamilyは、次のいずれかに設定できます。

• IPv4: APIサーバーはipv4のservice-cluster-ip-rangeの範囲からIPアドレスを割り当てます
• IPv6: APIサーバーはipv6のservice-cluster-ip-rangeの範囲からIPアドレスを割り当てます

次のServiceのspecにはipFamilyフィールドが含まれていません。Kubernetesは、最初に設定したservice-cluster-ip-rangeの範囲からこのServiceにIPアドレス(別名「cluster IP」)を割り当てます。

{{< codenew file="service/networking/dual-stack-default-svc.yaml" >}}

次のServiceのspecにはipFamilyフィールドが含まれています。Kubernetesは、最初に設定したservice-cluster-ip-rangeの範囲からこのServiceにIPv6のアドレス(別名「cluster IP」)を割り当てます。

{{< codenew file="service/networking/dual-stack-ipv6-svc.yaml" >}}

比較として次のServiceのspecを見ると、このServiceには最初に設定したservice-cluster-ip-rangeの範囲からIPv4のアドレス(別名「cluster IP」)が割り当てられます。

{{< codenew file="service/networking/dual-stack-ipv4-svc.yaml" >}}

Type LoadBalancer

IPv6が有効になった外部ロードバランサーをサポートしているクラウドプロバイダーでは、typeフィールドにLoadBalancerを指定し、ipFamilyフィールドにIPv6を指定することにより、クラウドロードバランサーをService向けにプロビジョニングできます。

外向きのトラフィック

パブリックおよび非パブリックでのルーティングが可能なIPv6アドレスのブロックを利用するためには、クラスターがベースにしている{{< glossary_tooltip text="CNI" term_id="cni" >}}プロバイダーがIPv6の転送を実装している必要があります。もし非パブリックでのルーティングが可能なIPv6アドレスを使用するPodがあり、そのPodをクラスター外の送信先(例:パブリックインターネット)に到達させたい場合、外向きのトラフィックと応答の受信のためにIPマスカレードを設定する必要があります。ip-masq-agentはデュアルスタックに対応しているため、デュアルスタックのクラスター上でのIPマスカレードにはip-masq-agentが利用できます。

既知の問題

• Kubenetは、IPv4,IPv6の順番にIPを報告することを強制します(--cluster-cidr)

{{% heading "whatsnext" %}}

• IPv4/IPv6デュアルスタックのネットワークを検証する