ccnr-ops-2021-1st

CCNR Ops 2021 前半部分

Transcript

1. CCNR Ops 2021 – 前半
   Red Hat K.K.
   Cloud Solution Architect
   1
   

   View Slide

2. CCNR Ops ハンズオン - 前半
   - OpenShift Basic
   ・Console, CLI(oc)
   ・Project(Namespace), K8s Resources
   ・Build and Deploy
   - Operator Basic (Prometheus)
   ・Deploy Java apps
   ・Deploy own Prometheus Operator
   ・Get Metrics using JMX Exporter
   後ほどハンズオン概要を紹介します
   

   View Slide

3. OpenShift 101
   Red Hat K.K.
   Cloud Solution Architect
   3
   

   View Slide

4. サマリー︓ OpenShift とは︖
   OpenShift
   4
   

   View Slide

5. OperatorでK8s⾃体，K8s周辺をフルカバー
   運⽤プロセスを含めたポータビリティの実現。コンテナ/Kubernetesシステムを，K8sの技術を活⽤した付加価値機能によって⾃律運⽤を⽀援。
   AUTOMATED OPERATIONS
   CLUSTER
   SERVICES
   APPLICATION
   SERVICES
   DEVELOPER
   SERVICES
   Middleware, Service Mesh
   Functions, ISV
   Monitoring, Chargeback
   Registry, Logging
   Automated Builds,
   CI/CD, IDE
   Any Infrastructure
   どの環境でも，迅速か
   つ信頼性の⾼いOS
   どの環境でも，同様の
   ⼿順でアプリケーショ
   ンを稼働
   どの環境でも，⾃動化
   された運⽤プロセスを
   実現
   Virtual Private cloud
   Bare metal Public cloud Edge
   OpenShiftは，Kubernetesを使いこなせるように
   5
   

   View Slide

6. Kubernetesの Value
   Declarative Configuration Self-Healing Auto Scaling
   リソースの抽象化 ⾃⼰回復性 ⾃動スケーリング
   クラウドプロバイダごとに
   異なる実装やサービスの詳細
   を知る必要がなく，
   Kubernetesは開発者を特定の
   インフラ依存から開放します。
   クラウド上で⾼度なポータ
   ビリティを担保できます。
   Kubernetesは，現在のシス
   テム状態が望ましい状態に⼀
   致するように動作します。
   はじめにシステムを初期化
   するだけでなく，その後も継
   続的にシステムが不安定に
   なった場合や，信頼性に影響
   を及ぼす障害時に，もとの状
   態に動的に戻します。
   迅速で簡単なロールバック
   で，信頼性の⾼い頻繁なコン
   テナイメージのビルドとデプ
   ロイを提供します。
   Web ベースのサービスは数
   時間ごとに機能改善されるこ
   とが珍しくなく，新しいコン
   ポーネントや機能を開発しデ
   プロイできます。
   6
   

   View Slide

7. Node
   Node
   Node
   Node
   リソースの抽象化
   Declarative
   Configuration
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
   name: test-nginx #コンテナの名前
   spec:
   selector:
   matchLabels:
   app: nginx #テンプレートを指定
   replicas: 3 #レプリカ数（Podの数）
   template: #作成されるPodのテンプレート
   metadata:
   labels:
   app: nginx
   spec:
   containers:
   - name: nginx
   image: nginx:latest
   ports:
   - containerPort: 80 #ポート番号
   クラウドプロバイダごとに異なる実装やサービスの詳細を知る必要がなく，
   宣⾔的にインフラリソースを管理できます。
   Deploy
   Infra Resources
   Declarative Configuration
   7
   

   View Slide

8. Node Node
   Node
   Node
   ⾃⼰回復性
   Self-H
   ealing
   Kubernetesは，現在のシステム状態が望ましい状態に⼀致するように動作します。
   Replicas = 3
   Replicas = 4
   Auto-Healing
   Node Error
   望ましい状態(設定した値)
   起動状態(稼働している値)
   Self-Healing
   8
   

   View Slide

9. ⾃動スケーリング
   Auto
   Scaling
   Node Node Node
   Auto Scale
   Load Balancer
   動的に負荷状況に応じたスケールアウトや，不要なリソースを縮退します。
   Auto Scaling
   9
   

   View Slide

10. CONTAINER
    10
    まずはコンテナ
    

    View Slide

11. BINARY RUNTIME
    CONTAINER
    IMAGE
    11
    

    View Slide

12. IMAGE REGISTRY
    CONTAINER
    IMAGE IMAGE IMAGE
    IMAGE IMAGE IMAGE
    12
    

    View Slide

13. IMAGE REGISTRY
    frontend:latest
    frontend:2.0
    frontend:1.1
    frontend:1.0
    mongo:latest
    mongo:3.7
    mongo:3.6
    mongo:3.4
    myregistry/frontend myregistry/mongo
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    IMAGE
    13
    

    View Slide

14. POD
    CONTAINER
    10.140.4.44
    POD
    CONTAINER
    10.15.6.55
    CONTAINER
    14
    ここからKubernetes
    

    View Slide

15. image name
    replicas
    labels
    cpu
    memory
    storage
    ReplicaSet
    ReplicationController
    POD
    CONTAINER
    POD
    CONTAINER
    ...
    POD
    CONTAINER
    1 2 N
    15
    

    View Slide

16. image name
    replicas
    labels
    version
    strategy
    Deployment
    DeploymentConfig
    POD
    CONTAINER
    POD
    CONTAINER
    v1 v2
    16
    

    View Slide

17. foo = bar
    Node
    image name
    replicas
    labels
    cpu
    memory
    storage
    DaemonSet
    foo = bar
    Node
    foo = baz
    Node
    POD
    CONTAINER
    POD
    CONTAINER
    ✓ ✓
    17
    

    View Slide

18. Dev
    appconfig.conf
    MYCONFIG=true
    ConfigMap
    POD
    CONTAINER
    Prod
    appconfig.conf
    MYCONFIG=false
    ConfigMap
    POD
    CONTAINER
    18
    

    View Slide

19. Dev
    hash.pw
    ZGV2Cg==
    ConfigMap
    POD
    CONTAINER
    Prod
    hash.pw
    cHJvZAo=
    ConfigMap
    POD
    CONTAINER
    19
    

    View Slide

20. POD
    SERVICE
    “backend”
    CONTAINER
    10.110.1.11
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.120.2.22
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.130.3.33
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.140.4.44
    role:
    frontend
    role:
    backend
    20
    

    View Slide

21. POD
    SERVICE
    “backend”
    CONTAINER
    10.110.1.11
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.120.2.22
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.130.3.33
    role:
    backend
    POD
    CONTAINER
    10.140.4.44
    role:
    frontend
    role:
    backend
    21
    

    View Slide

22. PAYMENT DEV
    PAYMENT PROD
    CATALOG
    INVENTORY
    ❌
    ❌
    ❌
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    POD
    C
    22
    

    View Slide

23. EXISTING
    AUTOMATION
    TOOLSETS
    SCM
    (GIT)
    CI/CD
    WORKER
    MASTER
    Red Hat®
    OpenShift®
    services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    Developers
    Admins
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    23
    OpenShift アーキテクチャ概要
    

    View Slide

24. 24
    STORAGE
    NETWORK
    COMPUTE
    

    View Slide

25. 25
    Worker Node (ワークロード)
    WORKER
    STORAGE
    NETWORK
    COMPUTE
    WORKER
    

    View Slide

26. 26
    Master Node (コントロールプレーン)
    MASTER
    STORAGE
    NETWORK
    COMPUTE
    

    View Slide

27. 27
    etcd (全ステートの維持・管理)
    MASTER
    STORAGE
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    

    View Slide

28. 28
    Kubernetes Core コンポーネント
    MASTER
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Kubernetes
    API server
    Scheduler
    Cluster Management
    

    View Slide

29. 29
    OpenShift Core コンポーネント
    MASTER
    OpenShift
    services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    OpenShift
    API server
    Operator Lifecycle
    Management
    Web Console
    

    View Slide

30. 30
    インフラサービス
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Monitoring | Logging | Tuned | SDN | DNS | Kubelet
    

    View Slide

31. 31
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    インフラサービス
    

    View Slide

32. 32
    統合イメージレジストリ
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    

    View Slide

33. 33
    クラスターモニタリング
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    

    View Slide

34. 34
    ロギング
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    

    View Slide

35. 35
    ルーティング
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    

    View Slide

36. 36
    コンソール，CLI，IDE
    EXISTING
    AUTOMATION
    TOOLSETS
    SCM
    (GIT)
    CI/CD
    WORKER
    MASTER
    OpenShift Services
    STORAGE
    Kubernetes
    services
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Infrastructure
    services
    etcd
    NETWORK
    COMPUTE
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    Developers
    Admins
    WORKER
    Monitoring | Logging | Tuned
    SDN | DNS | Kubelet
    Registry
    Prometheus | Grafana
    Alertmanager
    Kibana | Elasticsearch
    Router
    

    View Slide

37. Kubernetes が提供する機能
    Kubernetes is Container Orchestration
    Cluster services
    monitoring, showback,
    registry, logging
    Application services
    middleware, functions, ISV
    Service mesh
    Developer services
    dev tools, automated builds,
    CI/CD, IDE
    Automated operations
    Linux OS
    Physical Virtual Private Public
    Any
    infrastructure
    certified
    コンテナオーケストレーション
    クラスタ上でコンテナをスケジューリングして実⾏するための
    プラットフォーム
    - 複数のホストにわたるコンテナのオーケストレーション
    - 適切なインフラリソースを効率よく配置
    - アプリケーションのデプロイとアップデートを⾃動化
    - ステートフルなアプリケーションのためのストレージの管理
    - コンテナ化されたアプリケーションとそのリソースの迅速な
    スケーリング
    - サービスを宣⾔的に管理
    - ⾃動再起動，⾃動スケーリングにより，アプリケーションの
    ヘルスチェックと⾃⼰修復を⾏う
    Declarative
    Configuration
    Auto
    Scaling
    Self-Healing
    https://www.redhat.com/ja/topics/containers/what-is-kubernetes
    参考）
    37
    

    View Slide

38. OpenShift が提供する機能
    OpenShift accelerates Enterprise Kubernetes
    Cluster services
    monitoring, showback,
    registry, logging
    Application services
    middleware, functions, ISV
    Service mesh
    Developer services
    dev tools, automated builds,
    CI/CD, IDE
    Automated operations
    Enterprise Linux CoreOS
    Physical Virtual Private Public
    Any
    infrastructure
    certified
    Enterprise Kubernetes
    コンテナアプリの本番適用
    CNCFに⽀援されるコミュニティプロジェクトや，パートナーのより広範な
    エコシステムと連携し，どのクラウド上でも同じ運⽤⽅法で，コンテナアプ
    リケーションを⾃由に管理できる。
    信頼されたKubernetes管理
    CoreOS社との統合により，CoreOSやRHEL8をコアとした信頼できる
    基盤を利⽤し，ハイブリッドクラウド全体のライフサイクル管理を提供。⾼
    度なセキュリティと監査，可能性，管理のしやすさなどのユーザー体験を
    可能にする。
    38
    

    View Slide

39. Automated operations
    Enterprise Linux CoreOS
    コンテナアプリの本番適⽤
    Cluster Services
    クラスタ管理を容易にし，運⽤業務を⾃動化するサービス
    Physical Virtual Private Public
    Any
    infrastructure
    Developer Services
    開発者がコンテナアプリケーション開発に集中できる環境を整え
    るサービス
    Cluster services
    monitoring, showback,
    registry, logging
    Application services
    middleware, functions, ISV
    Service mesh
    Developer services
    dev tools, automated builds,
    CI/CD, IDE
    certified
    Application Services
    マイクロサービス間の連携やファンクションサービスを実現を⽀援
    するサービス
    Logging
    Registry
    Monitoring
    ISV
    Middleware
    Function
    Service
    ServiceMesh
    IDE
    CI/CD
    Developer
    Tools
    チームがスピード，アジリティに⾃信を持って
    ビルドできる環境を提供。クラウドネイティブ
    な開発を本番へのコード作成を⽀援。
    Build fast. Ship first.
    39
    

    View Slide

40. Automated operations
    堅牢化されたコンテナ実⾏環境
    Kubernetes
    デファクトスタンダードなコンテナオーケストレーション
    Installation
    Configuration
    Cluster
    Scalability
    Cluster
    Upgrade
    Security
    GUI
    Network
    Enterprise Linux CoreOS
    Physical Virtual Private Public
    Any
    infrastructure
    certified
    Cluster Management
    ⾼度なセキュリティと監査，可⽤性，管理の容易性
    Cluster services
    monitoring, showback,
    registry, logging
    Application services
    middleware, functions, ISV
    Service mesh
    Developer services
    dev tools, automated builds,
    CI/CD, IDE
    Declarative
    Configuration
    Self-Healing
    Auto
    Scaling
    コンテナスタックのあらゆるレベルとアプリ
    ケーションライフサイクル全体のセキュリティ
    に重点を置いている。
    Trust with Red Hat.
    40
    

    View Slide

41. ⾃律化するシステム運⽤
    Operatorによる運⽤の⾃律化
    Full-Lifecycle Deep Insights Auto Pilot
    いままで⼈が対応してきた障害対応を⾃律的に回復する
    Manage with simplicity.
    App lifecycle
    Storage lifecycle
    - Backup
    - Failure Recovery
    Processing and
    workload analysis
    - Metrics
    - Alerts
    - Logging
    Horizontal/Vertical
    Scaling
    - Auto config
    - Auto tuning
    - Abnormal detection
    - scheduling tuning
    41
    

    View Slide

42. What’s Operator
    An Operator is a method of packaging, deploying and managing a Kubernetes application
    Kubernetes
    Applications
    運⽤の知⾒をコード化し，アプリやK8sクラスターの運⽤を⾃動化する
    アプリ運⽤における運⽤の知⾒をコード化し，
    パッケージ化したもの。
    アプリケーション運⽤に必要な以下のような
    作業を⾃動的に⾏う。
    ・インストール
    ・リソーススケーリング
    ・バックアップ
    ・アップデート
    運⽤の知⾒をコード化
    Operator
    - Installation
    - Backup
    - Monitoring
    42
    

    View Slide

43. Kubernetes ⾃体ではできない運⽤︓
    ⾊々なソフトウェアスタックの運⽤
    43
    

    View Slide

44. Kubernetes ⾃体ではできない運⽤︓
    Kubernetes クラスターの維持管理
    o クラスター作成，削除，変更
    o バージョンアップ
    o ノードの拡張・縮退
    o ホストOSアップデート
    o 証明書管理
    o 認証認可ユーザー管理
    o 障害時のノード復旧
    o …
    o …
    o etc.
    1.16
    1.17
    1.18
    44
    

    View Slide

45. Reconciliation Loop
    Custom Resource Definition & Custom Controller
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource
    Definition
    Deploy CRD
    Watch StatefulSet
    ConfigMap
    Pod Pod
    Service
    Actions
    (Operational Knowledge)
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource Definition
    Operator = +
    (Resources)
    Kubernetes
    Operator
    45
    

    View Slide

46. Postgres Operator (Crunchy Data)
    出典: Crunchy Data Solutions, Inc. https://www.crunchydata.com/. ※商標はCrunchy Data Solutions, Incに基づきます。
    postgres-operator
    ・レプリケーションクラスタのPostgreSQLコンテナの配備
    ・レプリカ設定のPostgreSQLクラスタをスケールアップ
    ・pgpoolとmetricsサイドカーをPostgreSQLクラスタに追加
    ・PostgreSQLクラスタにSQLポリシーを適⽤
    ・PostgreSQLクラスタにメタデータタグの割り当て
    ・PostgreSQLのユーザとパスワードを維持
    ・PostgreSQLクラスタの
    マイナー/メジャーアップグレードの実施
    ・CSVやJSONファイルをPostgreSQLにロード
    ・データベースのバックアップの実⾏
    Manual Operation(pgo)
    Auto Operation
    必須コンポーネント
    Operatorが状態に応じて
    展開するコンポーネント
    Crunchy Data is the Trusted Open Source Enterprise PostgreSQL
    46
    

    View Slide

47. 創る 活⽤する
    or
    Kubernetes Platform
    動向を知った上で，
    リーズナブルな選択を。
    47
    

    View Slide

48. Happy
    Kubernetes Life
    ^ Please Follow me :)
    48
    @capsmalt
    

    View Slide