コンテナオーケストレーションツールを選択するにはどうすればよいでしょうか?

コンテナオーケストレーションツールは、開発、テスト、および展開中にコンテナ化されたアプリケーションを管理するのに役立ちます。指定された仕様に基づいて、アプリケーションのライフサイクル全体を調整します。現在、さまざまなコンテナオーケストレーションツールが存在します。最もよく知られているのはKubernetes（K8s）かもしれませんが、実はインフラ設備ではKubernetesだけではありません。

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コンテナオーケストレーションとは何ですか?

コンテナオーケストレーションは、複数のクラスターにわたるコンテナベースのマイクロサービスアプリケーションの管理を自動化するプロセスです。企業内でコンテナオーケストレーションがますます普及するにつれて、マイクロサービスベースのアプリケーションの導入において、さまざまなコンテナオーケストレーションツールがますます重要になっています。

現代のソフトウェア開発はもはやモノリシックではなく、複数のコンテナに存在するコンポーネントベースのアプリケーションを作成します。これらのスケーラブルで適応性の高いコンテナが連携して、特定の機能やマイクロサービスを実行します。アプリケーションの複雑さや負荷分散などのその他の要件に応じて、複数のクラスターにまたがることもできます。

コンテナーは、アプリケーションコードとその依存関係をまとめてパッケージ化します。効率的に動作するために必要なリソースを物理ホストまたは仮想ホストから取得します。したがって、複雑なシステムをコンテナとして開発する場合、それらを展開用にクラスタ化するには、適切な構成と優先順位付けが必要です。

コンテナオーケストレーションツールの利点は何ですか?

環境適応性と携帯性が向上します。
導入と管理が簡単です。
より高いスケーラビリティ。
オペレーティングシステムリソースのより安定した仮想化。
継続的な可用性と冗長性。
システム内のアプリケーション負荷を均等に処理して分散します。
アプリ内ネットワークが改善されました。

Kubernetes (K8s)

Kubernetes はもともと Google が開発しました。それ以来、Cloud Native Computing Foundation (CNCF) のプロジェクトになりました。これは、オープンソースで移植可能な、クラスター管理のオーケストレーションフレームワークです。そして最も重要なのは、Kubernetes が Google によってサポートされていることです。

Kubernetes は、コンテナ化されたアプリケーションを複数のクラスターで実行できるように設計されており、アクセシビリティと組織化が向上します。

Kubernetes の主な機能は次のとおりです。

デプロイメントとロールバックを自動化します。
自動スケーラビリティと制御性
コンテナを隔離します。
サービスの健全性を追跡する機能
サービス検出と負荷分散
サービスを提供するプラットフォームとして機能します。

利点は次のとおりです。

完全なエンタープライズレベルのコンテナおよびクラスター管理サービスを提供します。
十分に文書化されており、拡張可能です。
アプリケーションを再設計せずにワークロードを調整します。
リソースコストを削減します。
展開と管理の柔軟性。
コンテナの分離により移植性が向上します。
Kubernetes はコンテナオーケストレーションツールの現在の標準であるため、多くのクラウドプロバイダーは Kubernetes を使用してマネージドソリューションを提供しています。

Google の

Google Kubernetes Engine は、コンテナとクラスタの管理サービスを提供する Google のクラウドプラットフォームの一部です。コンテナ化されたアプリケーションの展開、スケーリング、管理など、Kubernetes のすべての機能を提供します。また、単一の Kubernetes クラスターを処理する必要がないため、より高速かつ効率的です。

GKE は、Gmail などの Google アプリケーションを管理および実行することもできます。

GKE の主な機能:

Docker ベースの Kubernetes コンテナツールをサポートします。
クラスターに IP アドレスの範囲を割り当てるハイブリッドネットワークシステムを提供します。
強力な計画機能を提供します。
オペレーティングシステムを活用してコンテナを管理および制御します。
Google Cloud Platform コントロールパネルを使用して、統合されたログ記録とモニタリングを提供します。

利点は次のとおりです。

自動スケーリング、アップグレード、修復。
相互依存性を排除することでコンテナの分離を促進します。
シームレスな負荷分散とスケーリング。
Google のウェブポリシーを使用して安全を確保します。
クラウドとオンプレミス間の移植性。

アマゾン

Amazon EKS は、もう 1 つの主要な Kubernetes サービスです。コンテナ化されたアプリケーションの管理、保護、スケーリングの責任を負います。 Kubernetes コントロールプレーンを使用する必要はなく、これらの EKS クラスターは AWS Fargate 上の複数のリージョンで実行され、サーバーなしでコンテナを計算します。 Kubernetes ベースのアプリケーションは、コードをリファクタリングすることなく、Amazon EKS に簡単に移行できます。

EKS は多くのオープンソース Kubernetes ツールと統合されます。これらは、Route 53、AWS Application Load Balancer、Auto Scaling などのコミュニティおよび AWS プラットフォームのツールから提供されます。

Amazon EKS の主な機能は次のとおりです。

スケーラブルで可用性の高いコントロールプレーンを実現します。
複数の AWS アベイラビリティーゾーンでの分散インフラストラクチャ管理をサポートします。
AWS App Mesh のサービスメッシュ機能を利用する。
EKS は、Amazon Virtual Private Cloud (VPC)、Amazon CloudWatch、Auto Scaling Group、AWS Identity and Access Management (IAM) などの多くのサービスと統合されています。

利点は次のとおりです。

サーバーの構成と管理が不要になります。
アプリケーションごとにリソースを指定し、使用した分だけ支払うことができます。
アプリケーション分離設計はより安全です。
ダウンタイムのアップグレードやパッチ適用なしでヘルス監視を行います。
複数の可用性ゾーンで実行されるため、単一障害点を回避します。
監視、トラフィック制御、負荷分散がすべて改善されました。

Microsoft AKS サービス

AKS は、継続的インテグレーションと継続的デリバリー (CI/CD) を通じて Kubernetes のマネージドサービスを提供します。より信頼性の高いセキュリティとガバナンスを備えたサーバーレス Kubernetes を便利にデプロイおよび管理するのに役立ちます。

AKS は、アジャイルなマイクロサービスアーキテクチャを提供します。非常に複雑な機械学習システムの導入と管理を簡素化できます。コンテナと構成の移植性により、クラウドに簡単に移行できます。

AKS の主な機能は次のとおりです。

Visual Studio Code Kubernetes ツール、Azure DevOps、Azure Monitor との統合
KEDA は自動スケーリングとトリガーに使用されます。
Azure Active Directory によるアクセス管理。
Azure Policy を使用して、複数のクラスターにわたってルールを適用します。

利点は次のとおりです。

マイクロサービスベースのアプリケーションを構築、管理、拡張する機能。
簡単な移植性とアプリケーション移行オプション
DevOps を AKS と併用すると、セキュリティと速度が向上します。
ACI で追加のポッドを使用することで、AKS を簡単にスケーリングできます。
データストリームのリアルタイム処理。
Kubeflow などのツールを使用して、AKS クラスターで機械学習モデルを効率的にトレーニングする機能。
IoT ソリューションを実行するためのスケーラブルなリソースを提供します。

IBM クラウド Kubernetes サービス

IBM Cloud Kubernetes Service は、最新のコンテナー化されたアプリケーションとマイクロサービスを容易にするクラウド向けに設計されたマネージドサービスです。さらに、DevOps を組み込むことで既存のアプリケーションを構築および実行する機能も備えています。さらに、IBM Watson やブロックチェーンなどの高度なサービスと統合して、アプリケーションを迅速かつ効率的に提供します。

IBM Cloud Kubernetes の主な機能は次のとおりです。

既存のアプリケーションをクラウドにコンテナ化し、新しい機能で拡張する機能。
自動デプロイメントとロールバック。
プールにノードを追加することで水平スケーリングを容易にします。
カスタム構成管理を備えたコンテナ。
効果的なログ記録と監視。
セキュリティと分離ポリシーが改善されました。

利点は次のとおりです。

安全で簡素化されたクラスター管理。
サービス検出機能と負荷分散機能がより安定します。
弾力的な拡張と不変の展開
動的構成
弾力性と自己修復性を備えたコンテナ。

アマゾンECS

Amazon ECS は、Amazon EC2 インスタンスのクラスター上でアプリケーションを実行するコンテナオーケストレーションツールです。 ECS は、Amazon の推奨エンジン、AWS Batch、Amazon SageMaker など、多くの Amazon サービスを支えています。この設定により、セキュリティ、信頼性、可用性の信頼性が確保されます。したがって、ECS はミッションクリティカルなアプリケーションの実行に適しています。

Amazon ECS の主な機能は次のとおりです。

EKS と同様に、ECS クラスターはサーバーレス AWS Fargate で実行されます。
Docker コンテナを実行および管理します。
AWS App Mesh やその他の AWS サービスと統合して、機能性をさらに向上させます。
サードパーティのコンテナイメージリポジトリのサポート。
Amazon VPC 経由の Docker ネットワークのサポート。

利点は次のとおりです。

アプリケーションごとにリソースを従量課金します。
ホスティングサーバーは必要ありません。
リソースの場所を更新すると、可用性が高まります。
サービスメッシュによるエンドツーエンドの可視性
Amazon VPC を介したネットワークにより、コンテナの分離とセキュリティが確保されます。
複雑さのないスケーラビリティ。
より効率的な負荷分散。

マイクロソフトASF

ASF は、コンテナベースのアプリケーションまたはマイクロサービスを管理するための分散サービスフレームワークです。クラウドベースでもオンプレミスでも構いません。スケーラブルで柔軟性の高いデータ対応プラットフォームは、低レイテンシと高スループットのワークロードを実現し、ネイティブクラウドベースアプリケーションの多くの課題に対処します。 ASF がマルチテナント SaaS アプリケーション、IoT データ収集、処理ワークロードをサポートしていることも、もう 1 つの利点です。

ASF の主な特徴は次のとおりです。

さまざまなマシンやプラットフォームにマイクロサービスをデプロイします。
自動アップグレードを有効にします。
自己修復拡張または拡張ノード。
ノードを削除または埋めることによって自動的にスケーリングします。
同じサービスの複数のインスタンスを持つ機能を容易にします。
複数の言語とフレームワークをサポートします。

利点は次のとおりです。

低遅延と効率性の向上。
ダウンタイムゼロの自動アップグレード
ステートフルおよびステートレスサービスのサポート
複数のプラットフォームにインストールして実行できます。
より信頼性の高いリソースバランスと監視が可能
CI/CD 機能による完全なアプリケーションライフサイクル管理。

Docker プラットフォーム

Docker オーケストレーションツールは開発から本番への移行を支援し、Docker swarm はクラスター管理を担当します。分散型アプリケーションに高速かつスケーラブルでシームレスな制作の可能性を提供します。

Docker オーケストレーションツールの主な機能は次のとおりです。

WindowsとLinux OSをサポート
Docker Engine と Docker Datacenter を使用して Windows アプリケーションを作成する機能を提供します。
ホストマシンで使用されているものと同じ Linux カーネルを使用します。
コンテナをサポートするあらゆるインフラストラクチャをサポートします。
Docker Datacenter は、Windows と Linux の異種アプリケーションを容易に実現します。
Docker ツールは、Windows Server コンテナーを通じてレガシーアプリケーションをコンテナー化できます。

利点は次のとおりです。

分散システムをより速く構築、リリース、実行するための完璧なプラットフォームを提供します。
Docker は、開発者、テスター、デプロイメントチーム向けに、設備の整った DevOps 環境を提供します。
クラウドのような柔軟性によりパフォーマンスが向上しました。
アプリケーションをクラウドに簡単に移行できる機能を提供します。

ヘリオス

Helios は、多数のサーバーにわたってコンテナを実行する Spotify の Docker 向けオープンソースプラットフォームです。さらに、多数の HTTP リクエストを同時に処理できるため、単一障害点を回避できます。 Helios はすべてのデプロイメント、再起動、バージョンの変更を記録します。コマンドラインと HTTP API を通じて管理できます。

Helios の主な機能は次のとおりです。

DevOps アプローチに簡単に適応できます。
あらゆるネットワークトポロジやオペレーティングシステムで動作します。
一度に複数のコンピューターまたは単一のコンピューターインスタンスを実行できます。
サービス検出のための規定はありません。
Helios を実行するために Apache Mesos は必要ありません。ただし、JVM と Zookeeper が前提条件となります。

利点は次のとおりです。

大規模に実行する
システム依存性なし
単一障害点を回避する

コンテナオーケストレーションツールを選択するにはどうすればよいでしょうか?

上記のコンテナオーケストレーションツールは、市場で最も主流のプラットフォームおよびツールです。ニーズに応じて最適なものをお選びいただけます。 Kubernetes は豊富な機能を提供しており、エンタープライズグレードのコンテナおよびクラスターの管理に最適です。 Google、AWS、Azure、Pivotal、Docker など、さまざまなプラットフォームで Kubernetes を管理できます。コンテナ化されたワークロードが拡大するにつれて、企業は大きな柔軟性を獲得します。

Kubernetes の主な欠点は、Docker Swarm および Compose CLI マニフェストとの互換性がないことです。学習曲線とセットアップも非常に複雑です。これらの欠点にもかかわらず、クラスターの展開と管理に最も人気のあるプラットフォームの 1 つです。

Docker Swarm は、Docker Compose にすでに精通しているユーザーに適しています。シンプルで明確、追加のソフトウェアは必要ありません。ただし、Kubernetes や Amazon ECS とは異なり、Docker Swarm には組み込みのログ記録や高速化スペースなどの高度な機能はありません。そのため、コンテナを使い始める中小企業に適しています。

すでに AWS に精通している場合、Amazon ECS はクラスターの展開と構成に最適なソリューションです。すばやく簡単に起動でき、必要に応じて拡張でき、他のいくつかの AWS サービスと統合できます。さらに、コンテナを維持するためのリソースがあまりない小規模なチームにも最適です。しかし、その欠点の 1 つは、非標準の展開には適していないことです。また、ECS にはトラブルシューティングを困難にする特定の構成ファイルがあります。

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