WebエンジニアのためのKubernetesサクッと入門

NPO法人みんなのコード様の社内勉強会にて使用した資料を、許可を得て公開させていただきます。

Transcript

1. Webエンジニアのための Kubernetesサクッと入門 株式会社スマートアルゴリズム 代表取締役 齋藤 和也
2. 自己紹介 1988年生まれ、福岡県出身、九州工業大学情報工 学部卒。 フリーランスとして2年ほど、Webサービスやスマー トフォンアプリの受託開発を中心に活動。アジャイル 開発を実践し、保守性・拡張性の高い設計を得意と する。 独立前は研究用ソフトウェアの開発に従事してお り、機械学習や自然言語処理といった分野にも明る い。 2015年1月、株式会社スマートアルゴリズムを設 立、代表取締役に就任。
3. ゴール KubernetesでWebアプリを運用する上で 最低限必要な構成要素をおさえよう！
4. Dockerについて 言わずと知れたコンテナ仮想化ソフトウェア VMのようにゲストOSがない分オーバーヘッドが小さい Kubernetesとは何か？ | Kubernetesより引用
5. Dockerだけだと何がまずいの？ Dockerの役割＝コンテナを動かすだけ • 複数のコンテナをまとめて扱いたい場合は？ • イメージを更新した際のコンテナの入れ替えは？ • 負荷分散はどうする？ • サーバが複数台あったら？ オーケストレーションは別で考える必要がある
6. そこでKubernetes！
7. Kubernetes(k8s)とは コンテナオーケストレーションのデファクトスタンダード 複数台のサーバをクラスタ化し、設定内容に応じてコンテナのラ イフサイクルを管理したり自己修復したりしてくれる
8. k8sのアーキテクチャ Kubernetes - Wikipediaより引用 GKE等のマネージドサービスは Masterの面倒を見てくれる kubectlコマンドで クラスタを制御
9. CronJob (fetch-weather) Webアプリ on k8s の構成例 (プログル情報の場合) Pod (proguru-high-xxx) nginx rails Pod (python-xxx) python Service (proguru-high) Service (python) Ingress (proguru-high) high.proguru.jp/* high.proguru.jp/************ Job (fetch-weather-xxx) Deployment (proguru-high) Deployment (python)
10. Deployment • ローリングアップデートやロールバックといっ たデプロイ管理の仕組みを提供 • Deployment が ReplicaSet を管理し、 ReplicaSet が Pod を管理する • Deployment を更新 → 新しい ReplicaSet を生成 → 古い Pod と新しい Pod を入れ替え → 古い ReplicaSet を削除 • ローリングアップデートの戦略も柔軟にカス タマイズできる
11. Service • Podをネットワークサービスとして公開するため の仕組みを提供 • セレクタとポートでどのPodが参照されるか決ま る • クラスタ外からアクセスできるようにするために、 NodePortを指定するケースが多い クラスタ内に閉じているなら ClusterIPも可 • クラスタ内DNSにより、サービス名をホスト名と してアクセスできる
12. ConfigMap / Secret • 値やファイルをクラスタに登録しておき別リ ソースから参照できる仕組みを提供 • 環境変数として使ったりファイルとしてマウン トしたりといった使い方 • ConfigMapは単なる設定 Secretは秘匿情報を扱うという使い分け • Secretについては公式ドキュメントを参照
13. Ingress • L7ロードバランサを扱う仕組みを提供 • GCPのロードバランサが作成される (GKE Ingress コントローラが制御) • アノテーションによって静的 IPを付与したり SSL証明書を紐付けたりできる (ManagedCertificateが必要) • ロードバランサはクラスタ外にあるため NodePortのサービスじゃないとIngress側か らアクセスできない
14. CronJob • Cronと同じ仕組みを提供 • Cronが動いているPodがあるのではなく CronJobがJobを起動する (DeploymentとPodの関係に似ている) • タイムゾーンはMasterに依存するため、マ ネージドサービスを使う場合はまず 間違いなくUTCになることに留意
15. DaemonSet • 全ノードで常に1つだけ特定のPodを起動す る仕組みを提供 • 各ノードのメトリクスを取得したりログを収集 したりする用途が多い • GKEではクラスタ作成時にオプションをつけ れば自動的にリソースが作られる
16. よくある課題：環境ごとに設定を分けるには？ • プログル全般ではKustomizeというツールを使っている • ベースのYAMLを用意し、環境ごとに設定を上書き • Helmというツールもあるが、頻繁に更新されバージョニングさ れないようなWebアプリだと使いにくい印象 • k8sディレクトリで $ kustomize build overlays/staging を実行してみよう
17. よくある課題：デプロイはどうする？ • プログル全般ではSkaffoldというツールを使っている • kubectlはk8sクラスタを制御するためのツール Dockerイメージは別途作成する必要がある • ビルド〜デプロイのパイプラインを制御してくれる プッシュ型のツール • プル型のツールとしてFluxやArgoCDがある(GitOps)
18. 他にもいろいろある 網羅性が高くオススメ https://amzn.to/3ppEYf5 Elasticsearchのクラスタをk8s上に簡単に構築 https://www.elastic.co/jp/elastic-cloud-kubernetes カスタムリソース定義 (CRD)という仕組みにより kind: Elasticsearch というリソースを作成するだけで色々やってくれる
19. Fin.