Cloud-Native Online #03 https://cnjp.connpass.com/event/142769/

1. Cloud Native をやっていくには
どう学んでいくかをみんなで考えてみる
Cloud Native JP Online #03
やっさん
@yassan168

2. Profile:
Name: 'やっさん'
Company: 'MicroAd,inc.'
Location: 'Kyoto'
Role:
- 'Infrastructure Engineer (Hadoop/Container)',
- 'Rancher JP Organizer',
- 'Cloud Native JP Organizer',
Favorites: [ '美味い日本酒', 'Craft Beer', 'Terrarium']
SocialMedia:
- Twitter: '@yassan168'
- GitHub: 'yassan'

3. #cnjp
想定している人
以下な開発者
• docker-composeならまぁ使ってるよって人
• Kubernetes とか Cloud Nativeな開発にピンと来ない
• それ美味しいの？

4. Cloud Nativeってなんだろう？

5. #cnjp
Cloud Native って何？
Cloud Native ＝ Kubernetes
Cloud Native ＝ Microservice

6. #cnjp
詳しくはこの辺を読むと分かります（ぁ
『コンテナ疲れ』と戦う、 k8s・PaaS・Serverlessの活用法
飛び込もう、Cloud Nativeの世界

7. #cnjp
Cloud Native って何？
Cloud Native ≠ Kubernetes
Cloud Native ≠ Microservice

8. #cnjp
Cloud Nativeって何?～ CNCFによるCloud Nativeの定義～
Cloud Native技術は、Public Cloud、Private Cloud、Hybrid Cloud等の
近代的でダイナミックな環境において、スケーラブルなアプリケーション
を 構築 及び 実行する為 の能力を組織にもたらします。
このアプローチの代表例に、コンテナ、サービスメッシュ、
マイクロサービス、イミューダブルインフラストラクチャ、
および宣言型APIがあります。
これらの手法により、回復性、管理力、および可観測性のある疎結合シス
テムが実現します。 これらを堅牢な自動化と組み合わせる事で、
エンジニアはインパクトのある変更を最小限の労力で頻繁かつ予測通りに
行う事が出来ます。

9. #cnjp
Cloud Native技術がもたらすもの
Cloud Native技術により以下を実現。
→回復性、管理力、及び可観測性のある疎結合システム
更に、
Cloud Native技術＋堅牢な自動化
インパクトのある変更を
最小限の労力で頻繁 かつ予測通りに行う事が出来る

10. #cnjp
Cloud Native技術がもたらすもの
Cloud Native技術により以下を実現。
→回復性、管理力、及び可観測性のある疎結合システム
更に、
Cloud Native技術＋堅牢な自動化
インパクトのある変更を
最小限の労力で頻繁 かつ予測通りに行う事が出来る
ここ大事

11. #cnjp
Cloud Native技術がもたらすもの
Cloud Native技術により
近代的でダイナミックな環境(インフラ)で、
スケーラブルな開発が出来る能力を組織にもたらす。

12. #cnjp
Cloud Native技術がもたらすもの
Cloud Native技術により
近代的でダイナミックな環境(インフラ)で、
スケーラブルな開発が出来る能力を組織にもたらす。
これが前提
つまり、いわゆる、クラウド。
もしくは、それに相当するオンプレのインフラ。

13. #cnjp
つまり。。。
人間の関与を排除したクラウド(又はそれに近い)環境で
Cloud Native技術を用いる事で、
1日に10回20回リリース出来るようになります。

14. #cnjp
「人間の関与を排除する」？
Kubernetes 完全ガイド（P.424）でも以下の記述があります。
実際に運用を行う際には手動でのkubectlコマンドの実行は、可能な限り
避けるべきです。それは、ヒューマンエラーの発生や管理できる規模が
スケールしないといった課題があるからです。
そのため、一般的には自動でCD/CIを行う一連の流れ(パイプライン)を
構築する方法が推奨されてます。
ファイルベースで運用する時点でGitなどで管理が必要なのは自明だと思
います。

15. #cnjp
「人間の関与を排除する」？
例えば、Kubernetesは、YAMLで記述したmanifestファイルを元に
kubectlコマンド用いてAPIに登録する事でインフラ構成を更新します。
つまり、クラスタ構成をコードで管理する。
• バージョン管理して、更新履歴を追跡可能にする
• クラスタへのオペレーションはコードの変更により実施する事で環境
を一意に保つ
manifest
(YAML)
kubectl

16. #cnjp
例えば、GitOpsとか
• Weaveworks社が提唱するk8sの継続的デリバリ手法の一つ
• Gitでバージョン管理されたManifestをSingle Source Of Truth（信頼
できる情報源）とする
cf. Kubernetes anti-patterns: Let’s do GitOps, not CIOps!

17. GitOps？
Kubernetesで作るコンテナベース CI★CDの夕べ / ochacafe#1 - Speaker Deck
とても分かりやすい
のでオススメです！

18. #cnjp
GitOps Tools
個人的には
Argo CD推し
Continuous Delivery | Argo
CI/CDツール
• Jenkins、CircleCI、Wercker、Concourse
manifestのテンプレートエンジン・manifest管理ツール
• Helm、Ksonnet、Kustomize
CD特化（差分検出と反映）
• ArgoCD、Weave Flux、Spinnaker

19. #cnjp
Secretはどうするか？
GitOpsする場合、接続情報などのクレデンシャルを平文でGitリポジトリ
にコミット！何て訳にもいかないし、デフォルトなのはBase64だし。。
例えば、以下で解決とか？
• bitnami-labs/sealed-secrets
• SecretをGitHubに登録したくないのでSealedSecretを使う - Qiita
• Vault by HashiCorp
• Kubernetesクラスタの自動管理システムのつくりかた - Speaker Deck

20. どうやって始めるか？

21. #cnjp
どこから始めるか？
Cloud Native Trail Map を
参考に段階的に始めていくと良いです。
一足飛びでk8sなんて無理です。
ダメ。絶対。
どんなものがあるかは以下を参照
cf. Cloud Native プロダクト 1000本ノック
cf. CNCF サンドボックスプロダクト17本ノック！

22. #cnjp
本から学ぶには
みんな観点が違うので全部読もう（1→2or3の順で読んで4・5を並列で読むと良さそう）
1. Docker/Kubernetes 実践コンテナ開発入門（段階的に理解できるのでむっちゃオススメ）
2. Kubernetes完全ガイド（k8sの説明書） ※Kindle版が今50%OFF
3. Kubernetes実践ガイド（k8sの説明書＆実践的な内容まで幅が広い）
4. みんなのDocker/Kubernetes（事例や本番運用する際にありがちな疑問点の解説）
5. Kubernetes実践入門（実際に開発する為に必要になってくる話題を深堀）
すぐに陳腐化するのでやるなら今！
現状の内容は書籍化されていても、後からでは中身が古くなってしまい、差分を確認しながらになってしまう可能
性がある。以下の良書がすぐにアップデートされる保証は無いので…。

23. どう設計するか？

24. #cnjp
アプリの実装はどうするか？
モノリシックなアーキテクチャのままDockerfileを書くと
巨大なDockerイメージが出来てしまい、デプロイやアプリの立ち上がり
に支障をきたします。
その為、
DockerのMulti-Stage Buildを使ってアプリの生成を分けたり、
ベースのイメージをより小さいものを選択する事でイメージの最小化に努
め、更にTwelve-Factor Appを参考にアプリ設計も作り変える必要があり
ます。

25. Twelve-Factor Appのおさらい
1. コードベース
バージョン管理されている1つのコードベースと複数のデプロイ
2. 依存関係
依存関係を明示的に宣言し分離する
3. 設定
設定を環境変数に格納する
4. バックエンドサービス
バックエンドサービスをアタッチされたリソースとして扱う
5. ビルド、リリース、実行
ビルド、リリース、実行の3つのステージを厳密に分離する
6. プロセス
アプリケーションを1つもしくは複数のステートレスなプロセスとし
て実行する
7. ポートバインディング
ポートバインディングを通してサービスを公開する
8. 並行性
プロセスモデルによってスケールアウトする
9. 廃棄容易性
高速な起動とグレースフルシャットダウンで堅牢性を最大化する
10. 開発/本番一致
開発、ステージング、本番環境をできるだけ一致させた状態を保つ
11. ログ
ログをイベントストリームとして扱う
12. 管理プロセス
管理タスクを1回限りのプロセスとして実行する
The Twelve-Factor App （日本語訳）

26. #cnjp
Twelve-Factor Appのおさらい
CloudNativeDays Tokyo 2019では、自社のk8s向けに独自の原則の紹介
もありました。
k8s - Kubernetes 8 Factors (Kubernetesクラスタのポータビリティを保つための8原則)- Speaker Deck

27. #cnjp
Cloud Nativeな設計とは？
コンテナベースの開発向け
デザインパターンがあります。
Designing Distributed Systems E-Book | Microsoft
Azure
（無料でDL可能）
日本語訳もあります！
分散システムデザインパターン ―コンテナを使ったス
ケーラブルなサービスの設計

28. #cnjp
Cloud Nativeな設計とは？
また、Brendan BurnsさんのGithubリポジトリ
brendandburns/designing-distributed-systems-labsに、
各パターンの一部をAzureでお試し出来る手引きまであります。

29. Designing Distributed Systems
• Single-Node Patterns
• The Sidecar Pattern
• Ambassadors
• Adapters
• Serving Patterns
• Replicated Load-Balanced Services
• Shared Services
• Scatter/Gather
• Functions and Event-Driven
Processing
• Ownership Election
• Batch Computational Patterns
• Work Queue Systems
• Event-Driven Batch Processing
• Coordinated Batch Processing
書籍で紹介されているパターンは以下

30. そのうち良く見聞きするパターン
Single-Node Patterns

31. #cnjp
Sidecar Pattern
Sidecar Pattern は、共有Volumeを中継して、Sidecarが主コンテナを補
助する。
例えば、外部とSidecarが同期して
変更があれば、App側の更新をかける
利点：AppとSidecarで責務を分離
AppはAppの責務だけに集中出来る
Config
Manager
Sidecar
Cloud
Config
Service
App
共有Volume
Config
File
1. 同期
3. シグナル
２. Update
４. Read

32. #cnjp
Ambassadors
主コンテナの代わりに通信を
肩代わりするコンテナを配置。
利点：
Appは自分の責務に集中
通信はAmbassadorに丸投げOK
MySQL
Service Broker
Ambassador
App
接続
localhost:3306
Service
Brocker
MySQL
Service Broker
Ambassador
App
接続
localhost:3306
MySQL
サービスへ
Service Brocker
MySQL
ｲﾝｽﾀﾝｽ
MySQL
Service Broker
Ambassador
App
接続
localhost:3306
接続

33. #cnjp
コンテナグループ
Adapters
Ambassadorとは違い、
Appに合わせたAdapterを用意し、
Adapterは共通の外部I/Fと橋渡しを行
う。
Adapterはモニタリングのみ行う。
モニタ対象となるAppは複数種類でも良
い。
利点：
• 外部I/Fを共通化
• Appは自分の責務に集中
外部
Consumer
Adapter
App
2
外部
I/F
コンテナグループ
AdapterApp
外部
I/F

34. #cnjp
Kubernetesで実装するには？
Kubernetes完全ガイドの以下の章が該当
第09章 リソース管理とオートスケーリング
第10章 ヘルスチェックとコンテナのライフサイクル
第11章 メンテナンスとノードの停止
第12章 高度で柔軟なスケジューリング
第13章 セキュリティ
もしくはKubernetes実践入門を丸っと。
本番環境のKubernetesマニフェストに 最低限必要な 7 のこと
Kubernetes完全ガイドの方はダイジェスト版もあるよ

35. どっから情報集めるか問題

36. #cnjp
詳しい人雇うの大変ですよね
有償サポートと言う手も。
ただ、サポート範囲はどこを使うかで異なるので確認が必要です。
例えば
• Rancher Labs Support and Maintenance
• OpenShift Enterprise Support Policy - Red Hat Customer Portal
• VMware Enterprise PKS | FAQ | VMware Cloud
詳しい人雇ったと思えば安いし（月で割って考える）、
雇うのも大変なので検討の余地はあると思います。

37. #cnjp
コンテナ関連コミュニティで出会う
挙がっている資料だけでも知見の塊。
コミュニティに参加してアンテナを張ったりネットワークを広げる！

38. #cnjp
Edgeな情報が欲しい人には、、
k8sのSIGを集約したリポジトリがあります。
kubernetes/community: Kubernetes
community content
議事録も公開されているのでEdgeな情報の宝庫。
他にも、毎週Kubernetesに関する興味深い
ニュースを集めたKubeWeeklyの日本語訳とか
KubeWeekly - Qiita
後は、Google提供のPodcastとか
Kubernetes Podcast from Google

39. #cnjp
関連イベントに参加する
スライドや動画も上がってるのでそこから今の情報を取得
• 海外
• KubeConとか
KubeCon + CloudNativeCon Events - Cloud Native Computing Foundation
• 国内
• Cloud Native Days
• （終了）CloudNative Days Fukuoka 2019
• （終了）CloudNative Days Tokyo 2019
• （11/27-28）CloudNative Days Kansai 2019

40. #cnjp
結局、どう学べば？
• 本を読む
• 関連カンファレンス・イベントに参加して情報を収集
• 手を動かして試す
一人でやってて辛くないですか？

41. #cnjp
結局、どう学べば？
オススメなのは、「発表する」とかどうですか？
メリット
1. 下手な事話せないので、下調べするので整理出来る
2. 悩みや課題を共有して、フィードバックもらえる
3. 懇親会で話すきっかけになる（ボッチにならない）
4. 1人じゃなくてみんなで出来るのでモチベ維持
デメリット
1. みんなの前で話すのが辛い
2. 準備に時間かかる

42. #cnjp
何話して良いか分からないって人には…
以下の流れで一度、話してみませんか？
• どんな課題を抱えていたのか？
• どのように解決しようとしたのか？
• 結果どうだったのか？
課題の大小 や 結果の成否 などは、関係無いです！
自身で取り組んだ事を整理してみて、一度、共有してみませんか？

43. Appendix

44. #cnjp
資料：KubernetesやDocker
● Cloud Nativeの定義
● Cloud Native Trail Map
● CNCF Cloud Native Interactive Landscape
● Cloud Native プロダクト 1000本ノック
● CloudNative Days Fukuokaで、クラウドネイティブについて考え直してみた
● インフラエンジニアとしてのわたしの研究開発とこれから注目のコンテナ技術
● 今話題のいろいろなコンテナランタイムを比較してみた
● コンテナ技術入門 - 仮想化との違いを知り、要素技術を触って学ぼう
● Docker Compose 徹底解説
● Dockerfileを改善するためのBest Practice 2019年版
● やさしくわかる「Kubernetes基礎」/やさしくわかる「Docker基礎」
● 【翻訳】Operator の紹介：運用の知見をソフトウェアに入れる
● OperatorHub.io | The registry for Kubernetes Operators
● 7 best practices for building containers | Google Cloud Blog
● Best practices for writing Dockerfiles | Docker Documentation
● Istio / What is Istio?
● Istioサービスメッシュ入門
● コンテナイメージの脆弱性スキャンについて（私のですがTrivyの紹介）

45. #cnjp
資料：設計関連
● The Twelve-Factor App （日本語訳）
● Kubernetes、コンテナ技術を活用した開発アジリティー向上にインフラアーキテクトはどう貢献したのか
● 「Kubernetesで運用する」その前に Kubernetesを本番環境で利用する際のポイント
● Brendan Burns, David Oppenheimerらの論文：Design Patterns for Container-based Distributed Systems
○ その書籍：Designing Distributed Systems E-Book | Microsoft Azure
○ 実装のお試しリポジトリ：brendandburns/designing-distributed-systems-labs
○ その日本語訳版：分散システムデザインパターン ―コンテナを使ったスケーラブルなサービスの設計
● コンテナのデザインパターンを学べる論文「Design patterns for container-based distributed systems」を
読んだ - kakakakakku blog
● Web Developer も知っておきたい Kubernetes における Sidecar Pattern と Ambassador Pattern - Quipper
Product Team Blog
● I will tell you the passion of Kubernetes - Speaker Deck
● コンテナ・デザイン・パターンの論文要約 - Qiita
● k8s - Kubernetes 8 Factors (Kubernetesクラスタのポータビリティを保つための8原則)- Speaker Deck

46. #cnjp
資料：GitOps関連
• Weaveworks社のGitOpsに関する記事一覧
• GitOps — Operations by Pull Request – gavin.zhou – Medium
• Kubernetesで作るコンテナベースCI★CDの夕べ / ochacafe#1
• GitOpsでKubernetesのManifest管理
• GitOpsではじめるKubernetes CI/CD Pipeline
• jenkinsci/jenkins
• Continuous Integration and Delivery - CircleCI
• wercker/wercker
• concourse/concourse
• Helm Docs | Helm
• Home ⋅ ksonnet
• Kustomize - Kubernetes native configuration management
• Argo CD
• Weave Flux
• Spinnaker

47. #cnjp
資料：k8sやdocker（書籍）
• Docker/Kubernetes 実践コンテナ開発入門
• プログラマのためのDocker教科書 第2版
• Kubernetes完全ガイド
• Kubernetes実践ガイド
• みんなのDocker/Kubernetes
• Kubernetes実践入門
• しくみがわかるKubernetes Azureで動かしながら学ぶコンセプトと実践知識
• RancherによるKubernetes活用完全ガイド

48. #cnjp
資料：関連コミュニティ＆イベント
● Cloud Native JP
● Cloud Native Meetup Tokyo
● Cloud Native Developers JP
● Rancher JP
● Container Build Meetup
● Kubernetes Meetup Tokyo
● JAZUG (Japan Azure User Group)
● GCPUG
● JAWS-UG（AWS Users Group – Japan）
● Oracle Cloud Hangout Cafe
● Docker Meetup Tokyo
● Docker Meetup Kansai
● CloudNative Days Fukuoka 2019 - #CNDF2019 ※当日のスライドや動画あります
● CloudNative Days Tokyo 2019 - #CNDT2019 ※当日のスライドあります。動画は CloudNative Days - YouTube
● CloudNative Days Kansai 2019 - #CNDK2019