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聴講レポート: 今からはじめる Kubernetes 入門 #MSInteract18 #T41

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Kubernetes (以降、K8s) とは

なんでコンテナ？

  1. イメージ＝アプリケーション＋ミドルウェア
    • イメージの可搬性
  2. 仮想マシンよりも小さい
    • 起動が早い
    • オーバーヘッドが小さい

  3. コンテナリポジトリから pull することでイメージを共有できる

  4. Dockerfile のシンプルさ
    • ただのテキスト
    • スタッキングでのカスタマイズの容易さ

K8s とは

  • 役割: コンテナオーケストレーション
    • デファクトスタンダード
  • オーケストレーションとは？
    • 複数のコンテナをノードに配置して1つのプラットフォームとして扱うことができる
    • どこのノードに配置されるかは意識する必要がない
    • 自動でスケールイン、スケールアウト
    • たくさんのアプリやサービスをデプロイするのに適している
    • 障害を検知すると自動で新しいコンテナーが起動し、指定した台数を常に維持してくれる
      • “落ちない” ありきの今までの考え方と異なる
    • 更新は自動でローリングアップデート

構成要素

  • Master Node
    • 各ノードの稼働状況やリソース消費を管理する
  • Agent Node
    • 実際にワークロードが配置されるノード
  • Pod
    • 複数のコンテナをまとめて管理する単位

アーキテクチャ

  • Pod は通常、外部からアクセスできない
  • 外部 IP アドレスを持つ Service を作成し、コンテナでサービス提供ができるようになる

死活監視

  • Deployment
    • 複数の Replica Set を管理する
    • バージョンアップなどで使う
  • Replica Set
    • Pod の Replica を管理する
    • Pod の数を保証する (最低2台とか)
  • Pod

クラウドで提供される Kubernetes

  • サービス提供内容
    • Master Node は隠蔽されており、無料で提供
    • 課金対象は Agent のみ
    • Agent Node のスケールアウト、スケールインが可能
    • Kubernetes Cluster のバージョンアップが可能
  • 何がうれしい？
    • K8s の運用が大変なので、管理の手間が減る
  • 代表的なサービス
    • GKE/AKS/EKS

K8s を構築する

  • アプリケーション開発に注力できるのでクラウドの利用推奨
  • 今日は Azure K8s Service (AKS) で

Azure K8s Service (以下、AKS)

  • 東日本リージョンで GA
  • アクセス方法
    • Azure Portal
    • Azure CLI 2.0

kubectl

  • クラスタの作成は Azure Portal/CLI からだが、その後は kubectl を使う
  • .kube/config は Azure CLI で取得する
    • az aks get-credentials --resource-group=<リソースグループ名> --name=<AKS名>
  • あとは大体どこのサービスも同じ

K8s にアプリケーションをデプロイする

コマンドを使ったデプロイ

  • kubectl run コマンド
kubectl run <アプリ名> --image <コンテナリポジトリ名>
kubectl expose deployments <アプリ名> --port=80 --type=LoadBalancer
  • kubectl apply コマンド
kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml

Helm Charts

  • K8s のパッケージマネージャー
    • 複数の YAML ファイルをパッケージ管理できる
    • 値を YAML にハードコーディングするのではなくパラメータとして与えることができる
  • 構成
    • Client (helm)
    • Server
  • KubeApps Hub
    • https://hub.kubeapps.com/
    • 既にパッケージングされたファイルが提供されている

Demo

  • ASP.NET Core アプリケーションをデプロイ
dotnet new mvc -o jazapp
cd jazapp
  • Dockrfile を作成
    • Multi-staging 使ってる
    • より小さいサイズで docker image が作れる
  • Docker イメージを作成し、リポジトリに登録
docker build -t user/repos:v14
docker push user/repos:14
  • Helm パッケージを作成してインストールする
mkdir charts
helm create jazapp
code values.yaml
helm install jazapp -n <名前>
  • 動作確認 
    kubectl get pod,svc
kubectl proxy
  • インスタンスを増やしてみる
  • あえて Pod を 1つ削除してみる
    • 代わりが数秒で立ち上がる

K8s を運用監視する

  • Prometheus
    • K8s と親和性の高い pull 型の監視ツール
    • メトリックがしきい値を越えたら、、Slack やメールでアラート可能
    • 一応、UI があるけどイケてない(笑)ので Grafana を利用するのがオススメ
  • Grafana
    • Prometheus が取得した戸陸すをダッシュボードで可視化
    • プラグインを追加すると色々なデータソースを利用可能

K8s にサービスメッシュを導入する

  • Istio
    • Blue / Green Deployment
    • Canaria Release
    • Circuit Breaker
    • Bulkhead
    • 分散トレーシング
  • K8s 単体で頑張ることもできるが、Istio を使う簡単にできる

Istio アーキテクチャ

  • Envoy 大事
    • サイドカーパターン
    • Istio Proxy コンテナーをインジェクションできる
    • アプリケーションに修正を加える必要ない

分散トレーシング

  • Demo
  • アプリ側に手を入れなくても分散トレーシングできる

まとめ

  • K8s は複数のコンテナを複数のノードに配置して1つのプラットフォームとして利用できる
    • アプリケーション1つだとあんまり向いてない
  • 自分で運用してもいいけど手間が多いのでマネージドサービスがオススメ
  • デファクトスタンダードになった K8s と、それを取り巻く OSS の進化の恩恵を受けることができる

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