狠狠撸

自己紹介
? 早川博（はやかわひろし）
? 日本オラクル所属
? Pre-Sales Engineer / Tech Evangelist (new!)
? Java SE/EE, Microservices/DevOps
@hhiroshell

この勉強会について
? cndjp - Cloud Native Developers JP
? Cloud NativeなOSSスタックを対象とした勉強会シリーズ
? オープンソース中心
? 楽しく学ぶ、深く学ぶ
CNCFが出しているCloud Native Landscapeに載っている
ソフトウェア（→次ページ）

Kubernetes ときどき Serverless
#cndjp1

前半戦のメニュー
1. Kubernetesってなんですか
2. Kubernetesの全体像を理解する
3. 碍耻产别谤苍别迟别蝉クラスター大解剖

1. Kubernetesってなんですか

こういうことがしたい
大きなリソースのプール

動け！

コンテナ化されたアプリ
はい！

利用者からのリクエスト
わー！

がんばれ！

はい！

アップグレード！

はい！
勝手にローリングアップデート

わー！
コンテナが落ちたら自動で新たに立ち上げる

Kubernetes ときどき Serverless -- cndjp第1回勉強会

こういうことができる
? リソースの抽象化
? どこにデプロイするか意識しな
くてよい
? いいように分散して配置してく
れる
? 外部アクセスのマネージ
? アプリケーションの公開
? ルーティング/ロードバランシン
グ
? スケーリング
? 手動/自動
? 障害時のコンテナの再立上げ
? 複数コンテナをまとめて制御

2. Kubernetesの全体像を理解する

Kubernetesの全体像
k8sクラスター
>_
kubectl (CLI)
マシンとネットワーク

kubectl
? Kubernetesクラスターの管理操作を行うためのコマンドライン
インターフェース
? Kubernetesクラスターと戯れるときの最も基本的な手段
? コマンドをKubernetesのREST API呼び出しに変換している
? （REST APIを直接呼び出すことも可能です）

kubectl
? 複数のクラスターもいける
>_

Kubernetesクラスター
? クラスター本体です（あたりまえ）
? 次章で詳しく解説

3. 碍耻产别谤苍别迟别蝉クラスター大解剖

Kubernetesクラスターの構成
k8sクラスター
k8s Objects
?k8sの機能の構成要素
- Node, Pod, Service…
k8s Control Plane
?k8s Objectsを実現する実装
- マシン上で稼働する
プロセス群
- k8sの要件に沿って構成
されたネットワーク

k8sクラスター
Kubernetes Control Plane
プロセス群
k8s Objects

Kubernetes Objects
? Node
? Pod
? Service
? Label/Label Selector
? Deployment
? ReplicaSet
? DaemonSet
…他にもありますが、まずはこの辺から。

Node
? クラスターに属するマシン
を表すオブジェクト
? クラスターの管理を担当す
るマスターノードと、アプ
リケーションを稼働させる
メンバーノードがある
メンバーノード
マスターノード

Pod
? Node内で稼働するコンテ
ナのセット
? 生成/スケールアウト/破棄
等のライフサイクルの単位
? 内包する複数のコンテナは、
必ず同じノード上で稼働
? 1つのPodに1つのクラスタ
内IPが割り当てられる
ポッド
コンテナ

Service
? PodへのTCP/UDPアクセ
スの制御を行うオブジェク
ト
? Podへのルーティング、
ロードバランシングの役割
を持つ
? クラスター外部への公開、
クラスター内の通信など、
用途に応じて複数のタイプ
から選択可能
サービス
クラスター外から
のリクエスト

Label/Label Selector
? k8sオブジェクトを管理し易
いようにグルーピングする仕
組み
? Label:
? k8sオブジェクトにアタッチで
きるkey/valueペアのセット
? Label Selector:
? Labelの設定値の条件を指定す
る情報。条件に該当するものを
グループとして識別する
"labels": {
"tier" : "frontend",
"partition" : "customerA"
}
"labels": {
"tier" : “backend",
"partition" : "customerA"
}
"labels": {
"tier" : "frontend",
"partition" : "customerB"
}
Label
Label
partition = customerA
Label Selector

Label/Label Selector
? Serviceがルーティングの対象を識別するためにも利用される
サービス
partition = customerA
のリクエスト

Deployment
? Podのライフサイクル（生
成/更新/破棄）を制御する
オブジェクト
? Podを起動したり、スケー
ルさせたりするときに、対
応するDeploymentに対し
て操作を行う
デプロイメント
D

DaemonSet
? 全てのメンバーノードで共
通のPodを稼働させる仕組
み
? ノードが追加されると自動
で所定のPodが起動
? ノード共通の機能を乗せた
いときに利用
? ログ収集(fluentd, logstach)
? ノードの監視用のエージェ
ント(Prometheus, collectd)
DaemonSet

Kubernetes Objects
k8sクラスター
k8s Control Plane
プロセス群

Kubernetes Control Plane
? マシン上で稼働するプロセス群
? k8sの要件に沿って構成されたネットワーク
? e.g. コンテナ同士の通信がNATなしで疎通すること
? マスターノード
? kube-apiserver
? etcd
? kube-controller-manager
? kube-scheduler
…
? メンバーノード
? kubelet
? kube-proxy
? Docker
…

Control Planeで稼働するプロセス群（主要なもの）
REST API呼び出し
API Server
kube-proxy
cotrollers
kube-controller-manager
kubelet
マスターノードメンバーノード
Docker
メンバーノード
への指示

メンバーノードで稼働するプロセス
? kubelet
? メンバーノードとしての基本
機能を実現する
? Podの生成/更新/破棄などのコ
ントロール
? 各種ステータスのレポート
? kube-proxy
? ネットワーク周りのルールを
制御
? Docker
? いわずもがなのコンテナ本体
kube-proxy
kubelet
Docker

マスターノードで稼働するプロセス
? kube-apiserver
? Kubernetesクラスターのフロント
エンド。APIを提供
? kube-controller-manager
? クラスターの制御を行う各種
controllerを動作させる
? controllers
? Node Controller
? Replication Controller
? Endpoints Controller
? Service Account & Token
Controllers
API Server
cotrollers
kube-controller-manager

More Advanced…
? Control Planeの構成要素をきっちり把握するには、カスタムク
ラスターのインストールマニュアルを読むのがおすすめ
? Creating a Custom Cluster from Scratch
? https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/scratch/

ハンズオン (1)
ローカルPCにKubernetesクラスターを構築してみよう

後半戦
Kubernetes実践ときどき Serverless

後半戦のメニュー
1. 办耻产别肠迟濒をもう少し
2. アプリケーションを公開するには
3. Kubernetes meets Serverless

办耻产别肠迟濒をもう少し

kubectlの設定情報
? kubectlの設定情報の表示
? 設定情報の実態は ~/.kube/config
? 設定の追加/上書き（の一例）
> kubectl config view
> kubectl config set-cluster [OPTIONS]

k8sオブジェクトの情報を取得する(1)
? Human Readableな形式で取得するとき -> get, describe
? オブジェクトの一覧
> kubectl get [オブジェクトの種類]
? オブジェクトの詳細情報
> kubectl describe [オブジェクトの種類] [オブジェクトの名前]

k8sオブジェクトの情報を取得する(2)
? Machine Friendlyな形式で取得するとき -> getと-oオプション
? オブジェクトの詳細情報
> kubectl get [オブジェクトの種類] [オブジェクトの名前] –o
json

k8sオブジェクトを操作する(1)
? コマンド方式
? オブジェクトに反映したい状態を、コマンドとそのオプションで指定
? オブジェクトの作成の例:
? 構成ファイルを指定してオブジェクトを操作する方式
? 命令的/宣言的
? オブジェクトに反映したい状態を、構成ファイルで指定
? .yaml または .json
? ソースコード管理との親和性が良い
> kubectl run nginx --image nginx

構成ファイルによるオブジェクトの操作
? 命令的方式
? コマンド(create, delete, replace…)と構成ファイルを指定
? 指定した内容にオブジェクトの状態が変わる
? オブジェクトを作成する例:
? 宣言的方式
? 適切なコマンド（操作）をkubectlが自動で検出
? オブジェクトの状態を上書き。構成ファイルに明記しなかった部分は既存の
状態が維持される
? オブジェクトを作成する例:
> kubectl create –f nginx.yaml
> kubectl apply –f configs/

アプリケーションを公開する
には

コンテナのデプロイ
? コンテナレジストリから取得するのが基本
? プライベートのレジストリを使うことも可能
k8sクラスター
>_
kubectl (CLI)
コンテナ
レジストリ
> kubectl run …

公開方法のバリエーション
? APIサーバー経由でのアクセス
? ServiceのNodePortタイプ
? ServiceのLoadBarancerタイプ
? Ingress (beta)

APIサーバー経由でのアクセス
? kubectlをproxyとして稼働させて、認証なしのAPIエンドポイ
ントへの経路を構成
? 所定のAPIエンドポイントにリクエストを投げるとコンテナに
届く
? お試し用。
k8sクラスター
kubectl
> kubectl proxy …
>_
APIサーバー
リクエスト

ServiceのNodePortタイプ
? 対象のPodにルーティングされる口を、各Node上に構成する
? ポート番号は、各ノードで共通
のリクエスト
172.17.8.104
172.17.8.103
172.17.8.102
172.17.8.104:30159
172.17.8.102:30159
172.17.8.103:30159

ServiceのLoadBalancerタイプ
? GCP, AWS, Azure上のロードバランサーを自動構成
? クラスター内にはNodePortまたは
ClusterIPタイプのServiceを構成
のリクエスト
LB

Ingress
? API Server上にLoadBalancerを構成して、クラスター内にリク
エストをルーティング
? ロードバランシング、SSL/TLS終端等の機能を提供
? Kubernetes 1.1から利用できるが、まだBeta…

ハンズオン (2)
アプリケーションを公開してみよう

Fn Project
? http://fnproject.io/
→サーバーレス?アプリケーションを作るためのフレームワーク

Open & Easy
? Open
? Open Source (Apache 2.0)
? マルチ言語サポート
? JS, Java, Ruby, Python, Go
? どこでも動く
? ラップトップ、サーバー、クラウド
? Easy
? 全ての操作はシンプルなCLI
? 考え抜かれた開発者エクスペリエンス

構成
? Fn Server上にFunctionが
のるDinD(Docker in Docker)構成
? トリガーがキックされる度
に対応するFunctionのコン
テナを立ち上げる
? コンテナ群の管理はCLI
が隠蔽
Function 1
Functio
n
Function 2
Functio
n
Fn Serverfn-app/hello-node
fn-app/hello-java

Fn Flow
? 複数のファンクションの連結を手続き的記述で実現
Flowは現在Javaのみ対応。随時対応言語を増やして
いくとのこと

Fn Flow
? 並列?非同期処理

Fn Flow
? エラーハンドリング

Fn Flow
? 複数のファンクションの連結を手続き的記述で実現
? なにがいいの？
?テストしやすい
?デバッグしやすい
?読んで理解しやすい
?エラー処理で死なない

次回コンテンツ案(1)
? 「Kubernetes Network Deep Dive!」
? コンテンツ
? 今回取り上げられなかった、k8sネットワーク周りを深掘り
? サービス?メッシュでk8s上にインテリジェントなネットワークを

次回コンテンツ案(2)
? 「Kubernetes in プロダクション！」
? コンテンツ
? 実運用を想定したk8sの使い方を学びます。例えば…。
? ロードバランサーの構成方法
? 管理ノードの冗長化構成はどう作る？
? 永続化層はどうすれば？
? コンテナのアップデート
? オートスケーリング

お知らせ
? アンケートにご協力ください
http://bit.ly/cndjp1-survey
? Slackチャネルにもぜひご参加ください
http://bit.ly/cndjp-slack

お疲れ様でした！
#cndjp1

狠狠撸

Kubernetes ときどき Serverless -- cndjp第1回勉強会

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