Kubernetes (K8s) を使って昇進や昇給をより簡単にする方法

Kubernetes (K8s) は、コンテナのオーケストレーションと管理の分野で貴重な存在となっています。コンテナ化されたアプリケーションの展開とスケーリングを管理するための複数のコントローラーを提供します。コア コントローラーの 1 つはデプロイメントです。この記事では、デプロイメントの概念、Kubernetes クラスターでの役割、動作原理、そしてこの重要な概念をより深く理解するためのいくつかの具体的なアプリケーション シナリオを紹介します。

展開の概念

デプロイメントは Kubernetes のリソース オブジェクトであり、アプリケーションまたはマイクロサービスの「デプロイメント プラン」と見なすことができます。ユーザーはデプロイメントを定義し、実行する Pod レプリカの数とその管理方法を記述できます。

デプロイメントには次の主要なプロパティがあります。

1. レプリカセットコントローラー:

デプロイメントでは、ReplicaSet を使用して Pod レプリカのステータスを維持します。一部のポッドが障害により停止したりスケールアウトする必要がある場合、デプロイメントは必要な数を確保するために新しいポッドのレプリカを自動的に開始します。

2. ローリングアップグレード:

アプリケーションは頻繁に更新する必要があります。これは、コンテナ内で実行されているアプリケーションの新しいバージョンである場合もあれば、単に構成が変更されただけの場合もあります。デプロイメントでは、古い Pod レプリカを徐々に置き換えるローリング アップグレードがサポートされており、更新プロセス中でもアプリケーションの継続的な可用性が確保されます。

デプロイメントとは何ですか?

デプロイメントは Kubernetes で複数の役割を果たし、コンテナ化されたアプリケーションを管理するための高レベルの抽象化を提供します。

1. コンテナレプリカ管理:

コア機能は、必要な数の Pod レプリカが常にクラスター内に存在するようにすることです。これにより、高可用性と負荷分散が提供され、アプリケーションは単一の Pod の障害を許容できるようになります。

2. ローリングアップデート:

アプリケーションに変更を加える必要がある場合は、デプロイメントを変更してローリング アップデートを制御できます。デプロイメントでは、新しいバージョンの Pod レプリカを徐々に導入し、古いバージョンの Pod を徐々に停止して、アプリケーションのスムーズな移行を保証します。

3. ロールバック:

アプリケーションの更新時に問題が発生する可能性があります。新しいバージョンにバグやパフォーマンスの問題がある場合は、以前のデプロイメント バージョンに簡単にロールバックできるため、リスクが軽減されます。

4. バージョン管理:

各デプロイメント インスタンスには、リビジョンと呼ばれる一意の識別子があります。これにより、ユーザーはアプリケーションのさまざまなバージョンを追跡でき、バージョン管理が簡単になります。

デプロイメントの仕組み

デプロイメントの動作原理には、複数のコンポーネントの調整された作業が含まれます。その基本原則は次のとおりです。

1. デプロイメントを定義する:

ユーザー定義の Deployment オブジェクトは、アプリケーションの Pod テンプレートと必要なレプリカの数を指定します。デプロイメント オブジェクトは Kubernetes API サーバーに保存されます。

2. レプリカセットを作成します。

デプロイメントは、Pod テンプレートと必要な数のレプリカを含む関連する ReplicaSet コントローラーを作成します。

3.ポッドの作成とレプリカの制御:

ReplicaSet は、必要な数の Pod レプリカの作成と維持を担当します。 Pod が失敗したり削除されたりすると、ReplicaSet は必要な数に達するように新しい Pod レプリカを自動的に作成します。

4. ローリングアップデート:

アプリケーションを更新する必要がある場合、ユーザーはデプロイメント オブジェクトの Pod テンプレートまたは構成を変更します。 Deployment は新しいバージョンの ReplicaSet を起動し、古いバージョンの ReplicaSet 内の Pod を徐々に停止します。このプロセスは制御可能であり、アプリケーションの安定性を保証します。

5. ロールバック:

ローリング アップデート中に問題が発見された場合、ユーザーは簡単に以前のデプロイメント バージョンにロールバックして、既知の動作状態に復元できます。

展開のアプリケーションシナリオ

デプロイメントには Kubernetes でのさまざまなアプリケーション シナリオがあり、単純なアプリケーションから複雑なマイクロサービスまで、さまざまなユース ケースをカバーします。以下に、一般的なアプリケーション シナリオをいくつか示します。

1. 高可用性アプリケーション:

ReplicaSet を使用したデプロイメントを使用すると、障害が発生した場合にアプリケーションが自動的に回復することを保証できます。ハードウェア障害またはコンテナのクラッシュのいずれの場合でも、Kubernetes はデプロイメントの定義に従って Pod を再起動します。

2. ローリングアップデート:

アプリケーションを更新する必要がある場合、デプロイメントではサービスを中断することなく新しいバージョンを段階的に導入できます。これは、アプリケーションの継続的な可用性を維持するために重要です。ローリング アップデートにより、ユーザーはプロセス全体を通じてアプリケーションの動作を監視することもできます。

3. バージョン管理:

デプロイメントを使用すると、アプリケーションのさまざまなバージョンを簡単に追跡できます。これは、問題の調査、A/B テストの実行、または以前のバージョンへのロールバックに役立ちます。

4. A/Bテスト:

デプロイメントの異なるバージョンを作成し、ロードバランサー レベルでトラフィックのルーティングを制御することで、A/B テストを実行できます。これにより、ユーザーは新しい機能、構成、またはユーザー インターフェイスの変更の影響を評価できます。

5. ブルーグリーンデプロイメント:

ブルーグリーン デプロイメントを実装するには、2 つの異なるデプロイメントを使用できます。 1 つは現在の主要な製品バージョン用 (青)、もう 1 つが新しいリリース用 (緑) です。トラフィックを段階的に切り替えることができるため、ロールバックのオプションを使用して新しいバージョンを簡単に展開できます。

6. 複雑なアプリケーショントポロジ:

大規模なマイクロサービスや多層アプリケーションの場合、デプロイメントを他のコントローラーやサービスと組み合わせて使用​​することで、アプリケーション全体の正しい動作を確保できます。これはマイクロサービス アーキテクチャの不可欠な部分です。

デプロイメントは Kubernetes の重要な概念であり、コンテナ化されたアプリケーションの管理のための強力なツールを提供します。 Kubernetes クラスターでアプリケーションを正常に管理およびデプロイするには、デプロイメントの概念、機能、動作原理、およびアプリケーション シナリオを理解することが重要です。可用性の高いアプリケーションを構築する場合でも、継続的なデプロイメントを実行する場合でも、Deployment は Kubernetes のコア管理ツールの 1 つです。