Linux 高度なスキル ラボガイド

難易度: 初級 目安時間: 40分 最終更新: February 11, 2026

学習目標

• jq を使用した JSON データ解析を練習する
• シンプルなシェルスクリプトを書く
• パイプラインで kubectl 出力を処理する

前提条件

• [ ] Linux ターミナルへのアクセス
• [ ] jq がインストール済み（sudo apt-get install jq または sudo yum install jq）
• [ ] Linux 操作スキル の学習を完了済み

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演習 1: jq による JSON 解析

目標

jq を使用して、Kubernetes kubectl 出力に似た JSON データを処理します。

手順

ステップ 1.1: サンプル JSON の作成

cat > /tmp/pods.json << 'EOF'
{
  "apiVersion": "v1",
  "kind": "PodList",
  "items": [
    {
      "metadata": {"name": "nginx-7d4f8b", "namespace": "default", "labels": {"app": "nginx"}},
      "status": {"phase": "Running", "podIP": "10.244.0.5"}
    },
    {
      "metadata": {"name": "redis-abc123", "namespace": "cache", "labels": {"app": "redis"}},
      "status": {"phase": "Running", "podIP": "10.244.1.3"}
    },
    {
      "metadata": {"name": "api-server-xyz", "namespace": "default", "labels": {"app": "api"}},
      "status": {"phase": "Pending", "podIP": null}
    }
  ]
}
EOF

ステップ 1.2: 基本的な jq クエリ

# Extract only Pod names
jq '.items[].metadata.name' /tmp/pods.json

# Filter only Pods in Running state
jq '.items[] | select(.status.phase == "Running") | .metadata.name' /tmp/pods.json

# Output in table format
jq -r '.items[] | [.metadata.name, .metadata.namespace, .status.phase] | @tsv' /tmp/pods.json

期待される出力:

nginx-7d4f8b    default    Running
redis-abc123    cache      Running
api-server-xyz  default    Pending

ステップ 1.3: 高度な jq パイプライン

# Count Pods by namespace
jq '[.items[].metadata.namespace] | group_by(.) | map({namespace: .[0], count: length})' /tmp/pods.json

# Filter based on labels
jq '.items[] | select(.metadata.labels.app == "nginx") | {name: .metadata.name, ip: .status.podIP}' /tmp/pods.json

ヒントが必要ですか?

• jq -r は文字列から引用符を取り除きます
• select(condition) は条件に一致する項目だけをフィルタします
• @tsv はタブ区切り形式で出力します
• 実際の K8s では、kubectl get pods -o json | jq '...' のように使用します

検証

# Verify that the number of Running Pods is 2
COUNT=$(jq '[.items[] | select(.status.phase == "Running")] | length' /tmp/pods.json)
[ "$COUNT" -eq 2 ] && echo "Correct! Running Pod count: $COUNT" || echo "Please check again"

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演習 2: シェルスクリプトの作成

目標

K8s 操作に役立つシンプルなシェルスクリプトを書きます。

手順

ステップ 2.1: Health Check スクリプト

cat > /tmp/health-check.sh << 'SCRIPT'
#!/bin/bash
# Health check script that can be used in K8s liveness probes

ENDPOINT="${1:-http://localhost:8080/health}"
TIMEOUT="${2:-5}"

response=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" --max-time $TIMEOUT "$ENDPOINT" 2>/dev/null)

if [ "$response" = "200" ]; then
    echo "OK: Health check passed (HTTP $response)"
    exit 0
else
    echo "FAIL: Health check failed (HTTP $response)"
    exit 1
fi
SCRIPT

chmod +x /tmp/health-check.sh
cat /tmp/health-check.sh

ステップ 2.2: ログ分析スクリプト

cat > /tmp/log-analyzer.sh << 'SCRIPT'
#!/bin/bash
# Script to analyze error patterns in log files

LOG_FILE="${1:-/tmp/sample.log}"

# Generate sample logs
if [ ! -f "$LOG_FILE" ]; then
    for i in $(seq 1 100); do
        level=$((RANDOM % 4))
        case $level in
            0) echo "$(date -Iseconds) INFO  Request processed successfully" ;;
            1) echo "$(date -Iseconds) WARN  High memory usage detected" ;;
            2) echo "$(date -Iseconds) ERROR Connection timeout to database" ;;
            3) echo "$(date -Iseconds) INFO  Health check passed" ;;
        esac
    done > "$LOG_FILE"
fi

echo "=== Log Analysis Results ==="
echo "Total lines: $(wc -l < "$LOG_FILE")"
echo ""
echo "Statistics by level:"
grep -oP '(INFO|WARN|ERROR)' "$LOG_FILE" | sort | uniq -c | sort -rn
echo ""
echo "Recent errors (last 5):"
grep "ERROR" "$LOG_FILE" | tail -5
SCRIPT

chmod +x /tmp/log-analyzer.sh
bash /tmp/log-analyzer.sh

ヒントが必要ですか?

• $((RANDOM % N)) は 0 から N-1 までのランダムな数値を生成します
• grep -oP は Perl 正規表現を使用して一致した部分だけを抽出します
• sort | uniq -c | sort -rn は頻度カウントの基本パターンです

検証

# Verify scripts are executable
[ -x /tmp/health-check.sh ] && echo "health-check.sh is executable" || echo "No execute permission"
[ -x /tmp/log-analyzer.sh ] && echo "log-analyzer.sh is executable" || echo "No execute permission"

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演習 3: テキスト処理パイプライン

目標

grep、awk、sed を組み合わせてデータを処理します。

手順

ステップ 3.1: grep パターン検索

# Extract ERROR lines from sample log
grep "ERROR" /tmp/sample.log | head -5

# Extract errors by time period (using regex)
grep -P "T\d{2}:" /tmp/sample.log | grep ERROR | head -5

ステップ 3.2: awk フィールド抽出

# Extract only time and level from log
awk '{print $1, $2}' /tmp/sample.log | head -10

# Filter only ERROR level and count
awk '$2 == "ERROR" {count++} END {print "Error count:", count}' /tmp/sample.log

ステップ 3.3: sed テキスト変換

# Convert log levels to different text
sed 's/INFO/info/g; s/WARN/warning/g; s/ERROR/error/g' /tmp/sample.log | head -5

# Change K8s YAML values (ConfigMap update simulation)
echo "replicas: 3" | sed 's/replicas: [0-9]*/replicas: 5/'

ステップ 3.4: パイプラインの組み合わせ

# Frequency analysis by error message
grep "ERROR" /tmp/sample.log | awk '{$1=$2=""; print $0}' | sort | uniq -c | sort -rn

検証

echo "Exercise complete! Feel free to experiment with pipeline combinations."

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クリーンアップ

rm -f /tmp/pods.json /tmp/health-check.sh /tmp/log-analyzer.sh /tmp/sample.log

次のステップ

• Linux 高度なスキル クイズ
• コンテナ技術ラボ