Japan Container Days: 「今こそKubernetes。最高の仕事道具で使いこなそう」by capsmalt

IBM Cloud © 2018 IBM Corporation
今こそKubernetes。
最⾼の仕事道具で使いこなそう
⽇本アイ・ビー・エム
IBM Cloud 事業本部
斎藤和史 (Kazufumi Saito) @capsmalt
[B-2, 14:00-14:40]
セッションLv: ビギナー向け
Japan Container Days v18.04
1

斎藤和史 (Kazufumi Saito)
# Technology
- コンテナ/Kubernetes
- Java EE
- DevOps (CI/CDツール)
- モバイル基盤 / アプリ開発，IBM Cloud (旧Bluemix)
- API管理基盤 / API開発
# Others
- セミナー，執筆(書籍，Web記事とか)， etc.
Latest news:
1) WebSphere 技術本最新版出版 (4/10)
2) Japan Container Days (4/19) Now!!!
3) cndjp: CI/CDツール⼤集合！ (4/27)
Pre-Sales Engineer at IBM
@capsmalt
Liberty対応
2

Agenda
q オープニング
q Kubernetes を活⽤するまでの課題
q 最⾼の仕事道具とは (⼀部)
q エンタープライズでの進め⽅
q IBM の取り組み
3

スケールアウト
ポリシーベースでの可⽤性
負荷分散ロールアップデート
ネットワーク管理
永続ストレージ管理
CPU/Memory リソース管理
Kubernetes
5

Question
6

Kubernetes を
つくりたいですか？
使いたいですか？
7

Kubernetes を活⽤するまでの課題
q 学習コスト
q K8sの他は何かいらないの？
q エンタープライズで，誰が，どうやって，適⽤？
9

vs 学習コスト
Ans. 勉強するしかない
10

vs 学習コスト
Ø メガクラウド・ベンダーをはじめとする多数のベンダーが
Kubernetesを提供開始している (しようとしている)
Ø ⾊んなバリエーションがある
Ans. 勉強するしかない
正しいんやけど・・・
つくりたい
使いたい
11

Kubernetes 様々なタイプ (⼀部)
IBM Cloud
Container Service
MS
AKS
Amazon
EKS
PaaS
Google
GKE
Software
IBM Cloud Private
Open
Shift
なま k8s
Azure
AWSGCP
IBM Cloud
基盤運⽤の最後の砦の⽅は，隅から隅まで頑張りましょう・・・12

q 学習コスト
13

K8s 使おう！と⾔ったときに何が思い浮かぶか
コンテナを活⽤して早く
開発したい，何使えばいいの？
コンテナ？Kubernetes？
モニタリングは，何使うの？
え・・・たくさんコンテナ動くみたいだけど
リリース周り(CI/CD) はどうやるの？
Kubernetes? 特殊な構成ファイルあるの？
セキュリティは？アクセス制御は？
Dockerイメージをバージョン管理？
テスト済の組合せをバージョン管理？！
14

K8s の他に必要になるもの
開発向けツール
IDE
ソースコード管理
k8s yaml 開発
Terraform 開発
CI/CD 構成
・・・
CI/CD パイプライン
Jenkins
ビルド/コンパイラ
テスト
HELM
Terraform
Chef
Istio連携
・・・
コンテナ/Kubernetes 上で動作するミドルウェア
Webサーバー，APサーバー，データサービス，キャッシュ，メッセージング，
機械学習ツール，デジタルオートメーションツール，etc.
コア運⽤サービス
ログ管理
モニタリング
アラート
セキュリティ
ユーザアクセス管理
課⾦管理
・・・
15

最⾼の仕事道具とは
オープン・テクノロジーで
ベンダーロックイン無し
継続的に投資され更新される
かつ，サポートつき
17

最⾼の仕事道具とは
オープン・テクノロジーで
ベンダーロックイン無し
継続的に投資され更新される
かつ，サポートつき
これが⼤前提
18

(再掲) K8s の他に必要になるもの
IDE
k8s yaml 開発
Terraform 開発
CI/CD 構成
・・・
ログ管理
モニタリング
アラート
セキュリティ
課⾦管理
・・・
Jenkins
テスト
HELM
Terraform
Chef
Istio連携
・・・
19

Jenkins
テスト
HELM
Terraform
Chef
Istio連携
・・・
IDE
k8s yaml 開発
Terraform 開発
CI/CD 構成
・・・
ログ管理
モニタリング
アラート
セキュリティ
課⾦管理
・・・
組み換え⾃由
であること
最⾼の仕事道具とは・・・
20

つまり，
既存のツールを活かしながら，
適材適所で利⽤できること
21

最⾼の仕事道具とは: アプリ開発者視点
シナリオ 1) K8sで開発環境を作ろう
シナリオ 2) イマドキのアプリ開発をしよう
今⽇ご紹介するのは，時間の都合で上記の2つに限定しています。
他にも，単⼀K8sを運⽤する側での視点や，さらにマルチクラウド環境で多数のK8s運⽤，その他あらゆる観点があります。

1) K8sで開発環境を作ろう
e.g. シンプルなWeb/DB構成
この場合，次の５ステップのコマンド実⾏が必要
1. 永続ボリューム要求 (kubectl create –f pcv.yaml)
2. MySQLサーバーのデプロイ (kubectl create –f mysql_deploy.yaml)
3. MySQLのサービスを起動 (kubectl create –f mysql_svc.yaml)
4. WordpressのPHPサーバーのデプロイ (kubectl create –f php_deploy.yaml)
5. WordpressのSVCとLBをデプロイ (kubectl create –f php_lb_svc.yaml)
WordpressをKubernetesのkubectlでデプロイする
23

1) K8sで開発環境を作ろう
e.g. シンプルなWeb/DB構成を作るには？
Kubernetes なら
HELM
を使おう
24

HELM とは
コンテナ・システムの構成を記述してパッケージ
利⽤するコンテナのイメージ，バージョン
割当てるリソース (CPU/Memoryリソース)
可⽤性構成 (クラスタリング)，インスタンス数
外部公開 (サービス) 定義
複数のコンテナ・サービス連携の定義
Istio連携
Chart.yaml
Values.yaml
templates
basedeployment.yaml
deployment.yaml
service.yaml
hpa.yaml
istio.yaml Kubernetes
25

拡張版シナリオ
アプリ開発者が
テスト⽬的で
本番同等環境を⽤意する
26

とあるクラウドネイティブ・アプリ
https://github.com/ibm-cloud-architecture/refarch-cloudnative-kubernetes 27

Kubernetes オブジェクト (⼀部)

HELMチャートで⼀発デプロイ
多数のサービスから成る
Cloud Native アプリケーションのアプリ・デプロイ
$ helm repo add ibmcase https://raw.githubusercontent.com/ibm-cloud-architecture/refarch-
cloudnative-kubernetes/master/docs/charts/bluecompute
該当のHELMリポジトリを登録
$ helm install --name bluecompute ibmcase/bluecompute-ce
HELMチャートをデプロイ
$ helm init
k8sクラスターでHELMを初期化
29

e.g. Namespace分離して，本番同等環境をデプロイ
helm install
Namespace:
Dev_A
Namespace:
Test
Namespace:
Prod
K8s クラスター
30

2) イマドキのアプリ開発をしよう
1 アプリ・コードを開発して，コンテナ化
２コンテナをレジストリに登録
3 K8sのyamlを使って，クラスターにデプロイ
K8sなんとなく分かった。こんな感じだよね
31

2) イマドキのアプリ開発をしよう: なにから始めるか
何をつかって開発するの？
Dockerfileを書くってことだよね？
k8sオブジェクトは？HELMは？
マイクロサービス？
リポジトリは，1:1？
コンテナ・セキュリティは？
(e.g. イメージ脆弱性)
RDBMS
⼝座
サービ
ス
RDBMS
店舗UI
商品推
奨
サービ
ス
Graph
DB
検索
サービ
ス
商品詳
細
サービ
ス
Doc/
NoSQL
注⽂
サービ
ス
Hadoop
ショッ
ピング
分析
Cached Calls
マイクロサービス
Docker Kubernetes
32

2) イマドキのアプリ開発をしよう: CI/CDも考慮
イメージ
レジストリ
アプリ開発者
push
pull
webhook
ビルドイメージビルドチャート作成
Helm Chart
リポジトリ
Dev A
処理を指⽰
Test
Prod
helm install
helm upgrade
開発，動作テスト
Dockerfile
その他config
33

2) イマドキのアプリ開発をしよう: CI/CDも考慮
イメージ
レジストリ
アプリ開発者
push
pull
webhook
ビルドイメージビルドチャート作成
Helm Chart
リポジトリ
Dev A
処理を指⽰
Test
Prod
helm install
アプリ(サービス)
を開発して，
コンテナ化
(Dockerfile⽤意)
イメージとチャート
を登録して，
k8sクラスター
にデプロイ 34

マイクロサービス雛形アプリケーションの⽣成

Web IDE および動的ビルド・テスト
ビルド⽤のDockerfile
パイプライン管理⽤ Jenkinsfile

負荷をかけてパフォーマンス状況を確認，ロギング

Kubernetes クラスター
docker push helm install
helm
helm
パイプライン・ステージ (初期構成)
Private
Registry
git clone
git commit
git push
Webhook
38
Jenkinsベースの⾃動デプロイ
q Git, Jenkins, Maven, Docker, Helmなどのオープン・テクノロジーを使って，
更新に伴う継続的なビルド・デプロイを「開発時点で初期構成」しておく

q 学習コスト
39

エンタープライズでの進め⽅
有効活⽤できるもの
・ベストプラクティス・アーキテクチャ
・既存アプリ分析の⼿法，ツール
・開発，CI/CDツール
・マルチクラウドデプロイ・管理ツール
そして，上記をオープンテクノロジーでやること

Modernization Journey
Assess and
Plan
Move,
Modernize,
Deploy
Common
Hybrid
Cloud
Platform
Maintain,
Operate,
and
Support
既存アプリケーションをモダナイズする
==> 新しい仕組みに対応
==> コンテナとか，CI/CDとか
==> そしてハイブリッドクラウドへ
41

1) Assess and Plan
開発マネージャー
アプリケーション移⾏分析
既存の IT システムで稼働しているJavaア
プリケーションを分析して，
コンテナ/クラウドにマイグレーションする
ための修正箇所を提⽰
マイグレーション計画コード解析、移⾏アセスメント
Reference Center
https://www.ibm.com/cloud/garage/architectures/
Assess and Plan
42

2-1) Move, Modernize, Deploy
Operations チーム
Enterprise Contents Catalog
コンテナプラットフォームへの
デプロイと管理
コンテナ化
Move
Modernize
Deploy
Kubernetes Container
Orchestration Platform
HELMカタログ
MQ
Db2
API Connect Watson
IBM DSX
Kubernetes プライベート基盤
コンテナ化されたミドルウェア，
および様々なオープンソース
43

2-2) Move, Modernize, Deploy
開発
DevOps チーム
オープンテクノロジーで，新しい仕組みのアプリケーションを開発
CI/CD
マイクロサービスの開発から，更新に伴う継続的なビルド・デプロイ，
運⽤機能 (ログ管理や分散トレース，リソース監視) を組込んで提供
マイクロサービス開発
Move
Modernize
Deploy
44

3) Common Hybrid Cloud Platform
アーキテクト
オープンテクノロジー
ベース
One Architecture
Common Hybrid
Cloud Platform
Automate
deployment,
scaling, and
management of
containerized
applications
Define, install,
and upgrade
Kubernetes
applications
Executable
package of
software that
includes
everything
needed to run it
Text or image Text or image Text or image
Containers Orchestration Management
Infrastructure as
code to provision
public cloud and
on-premises
environments
Text or image
Provisioning
ハイブリッドクラウド，マルチクラウドを
One Architecture でマネジメントできるようにする
45

Modernization Journey
既存システム
/アプリ
クラウド活⽤コンサルティングサービス
マルチクラウド
デプロイメント
アプリケーション
MQ
Db2
移⾏⽀援ツール
アプリ開発
CI/CD
コンテナ化
Dev A
Azure
IBM Cloud
K8s on AWS
Dev B
Prod
NSX
既存アプリのモダナイゼーション 1アーキテクチャでハイブリッドクラウド

まとめ
・K8s
選択肢はいっぱい (PaaS / SW / なま）
K8sの他に必要なものもいっぱい
“作る or 使う” で圧倒的に敷居は下がる
使えるものは使う，ただしオープンテクノロジーを意識
・K8sやりたい⼈への今⽇のおすすめ
HELM:
複数コンテナの多様な構成を⼀発デプロイ，バージョン管理
CI/CDツール:
“本番はオンプレで” みたいになってもそのまま使えるもの
(SaaSではなくローカルで動かせて，かつOSSベース)

オープンテクノロジーにコミット
IBM における取組み
開発⽤途で，フリーで使えるものが多数あります !!!
48

コンテナ技術，標準化へのIBMの取り組み
クラウドネイティブ・アプリ
標準化へ積極的に投資
Docker, Kubernetesへの
コミット
Kubernetes ベースの
コンテナサービス
2015年7⽉，IBMやGoogleなど
約20の企業，団体が設⽴
コンテナ技術コンテナ管理
IBM Cloud
Container Service
2017年3⽉より
Kubernetes ベースの
コンテナサービス提供
Grafeas
ソースコードとビルドの
メタデータデータベース
サービスメッシュ
Grafeas
サービスメッシュ
2017年にはAmazon，Microsoft
Oracle，SAPなども相次いで参加
Kubernetes

ICPは，IBM Cloud における１つの選択肢
1 | Public
クラウドの経済性と
俊敏性を最⼤化する
3 | Private
最もセンシティブな
ワークロードのため
Firewallの背後で稼働
2 | Dedicated
すべてが専有できる環境
パブリック・クラウドの俊敏性
IBM Cloud Foundry
-2014/06提供開始
-Watsonなど多様なサービス
IBM Container Services
- 2017/03提供開始
IBM Cloud Functions
- 2016/12提供開始
IBM Cloud
⼀貫性のある選択
ハイブリッドでの統合
DevOpsの開発⽣産性
コグニティブ・ソリューション
パワフルで、アクセス可能なデータと解析
IBM Cloud の 5原則
IBM Cloud Private
- 2017/06開発向け提供開始
- 2017/10本格リリース
シームレスなユーザー体験
どの組合せを選ぶかに関わらず，単⼀のシームレスなユーザー体験を期待できる

IBM Cloud Private
オープンテクノロジーをベースに
企業の次世代システム基盤に必要となる技術を統合，包括的に提供
※は将来のバージョンでの提供予定です。ロードマップは変更となる可能性があります
IBM Cloud Automation Manager
お客様管理のシステム基盤
DevOpsツールチェーン
IBMミドルウェア / OSS
ソリューション・カタログ
ハイブリッド・マルチクラウド
デプロイ⾃動化・管理
IBM Z
他社クラウド
コンテナ / Kubernetes OpenWhisk
※
※
オープンソース
・ソフトウェア
運⽤管理/課⾦
MQ
Prometheus Product Insights
セキュリティ
脆弱性
アドバイザー
ディスク暗号化
コンプライアン
ス対応
ロールベース
アクセス
microclimate
Web IDE統合
Db2
IBM DSX
51

IBM Cloud Private: コアコンセプト
お客様のクラウド利⽤にまつわる課題を解消
IBM による解決現状の課題
オンプレミス
お客様がクラウド化したい
アプリケーション、データ
課題 2 :
インターネット経由での
クラウド操作への懸念
課題 1 :
クラウドベンダーが持つ
特権 ID への懸念
パブリック・クラウド
オンプレミス
パブリック・クラウド
特権 ID、監査証跡、
ログなどを
お客様だけがコントロール出来る
クラウドネイティブの
能⼒をFirewallの内側に
IBM Cloud Private
さらに
Ø 既存資産のモダナイズ
Ø マルチクラウド管理
Ø ベンダー・ロックイン
回避を実現
パブリック

コンテナ化された IBMミドルウェア / オープンソース
+
ツールチェーン，ランタイム
UrbanCode Deploy
Microclimate
Microservice Builder
Jenkins (open source)
IBM WebSphere Liberty (MicroProfile, Web Profile, JEE Profile)
Open Liberty (open source)
IBM SDK for Node.js
Swift runtime (open source)
Nginx (open source)
ロギング，モニタリングサービス
ELK (open source)
Prometheus & Grafana (open source)
アプリケーション・モダナイゼーション分析ツール
IBM Transformation Advisor
マルチクラウド・デプロイメント，管理
IBM Cloud Automation Manager
DBA (デジタルビジネスオートメーション)
IBM Operational Decision Manager
IBM Operational Decision Manager for Developers
モバイル
IBM Mobile Foundation
データサービス
IBM Db2 Direct Advanced Edition / AESE with
Data Server Manager
IBM Db2 Dev-C
IBM Data Server Manager (for Db2 Dev-C)
IBM Db2 Warehouse Enterprise
IBM Db2 Warehouse Dev-C
IBM Cloudant Developer Edition
MongoDB (open source)
PostreSQL (open source)
MariaDB (open source)
Galera clustering with MariaDB (open source)
Redis HA Topology (open source)
メッセージング
IBM MQ Advanced
IBM MQ Advanced for Developers
Rabbit MQ (open source)
インテグレーション
IBM Integration Bus
IBM Integration Bus for Developers
IBM DataPower Gateway Virtual Edition
IBM DataPower Gateway for Developers
IBM API Connect Professional
IBM API Connect Enterprise
Watson
IBM Watson Compare & Comply: Element
Classification
データサイエンス，ビジネスアナリティクス
IBM Data Science Experience Local
IBM Data Science Experience Developer Edition
IBM Watson Explorer Deep Analytics Edition
データガバナンスとインテグレーション
IBM InfoSphere Information Server
for Evaluation
マネジメント
IBM Netcool - integration (Probe for ICP Services –
Logging events & Monitoring alerts)
コネクティビティ
IBM Voice Gateway Developer Trial
ツール
Web Terminal (open source)
Skydive – network analyzer (open source)
HPC / HPDA
IBM Spectrum LSF Community Edition
IBM Spectrum Symphony Community Edition
IBM Spectrum Conductor Tech Preview
Catalog content is not distributed with IBM Cloud Private. Content is distributed separately, licensed under separate terms and conditions.

(再掲) Modernization Journey
既存システム
/アプリ
クラウド活⽤コンサルティングサービス
(IBM Garage)
マルチクラウド
アプリケーション
IBM Cloud
Automation
Manager
MQ
Db2
移⾏⽀援ツール
(Transformation
Advisor)
アプリ開発
CI/CD
コンテナ化
Dev A
Azure
IBM Cloud
ICP on AWS
Dev B
Prod
NSX
ICP
既存アプリのモダナイゼーション 1アーキテクチャでハイブリッドクラウド

お客様事例:
ハイブリッドクラウドの
デプロイおよび管理をOne Architectureで実施
単なる1環境でしか動かせない k8s基盤ではなく，
多数のクラスターを管理するアーキテクチャを実現

Dave McKay
President & Chief Executive Officer,
Royal Bank of Canada (RBC)
Walkiria Marchetti
CIO of Brazil banking giant
Bradesco
John LaFreniere
Global Vice President of IT Architecture,
Hertz
THINK 2018
56

Mark your calendar
Think 2019
February 12 - 15
San Francisco, CA
57

Private
58

ibm.biz/icptrial
Community版インストール⼿順
at Qiita (Developer向けサイト)
IaaS環境や，ハイスペックなマシンに⼊れてみよう！
59

ブラウザで実施できるハンズオン
ibm.biz/playicp
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