サーバーレスからコンテナまで。Knativeのお話

第38回PaaS勉強会で発表した資料です

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1. © Copyright 2018 Pivotal Software, Inc. All rights Reserved. Version 1.0
   サーバーレスからコンテナまで。
   Knativeのお話
   

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2. Pivotal Japan - Solutions Architect
   Kazuto Kusama
   @jacopen
   

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3. こういう勉強会の運営やってます
   

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4. クラウドネイティブ時代
   平成も終わろうとしていますが、この
   業界の今を表すとしたらこういう感じ
   でしょうか
   

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5. https://www.cncf.io/projects/
   さまざまなツール・
   プラットフォーム
   CNCFを中心として
   クラウドネイティブにまつわるツール
   がだいぶ出揃いました
   

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6. Cloud Native Developers JP
   https://cnd.connpass.com/
   Cloud Native Meetup Tokyo
   https://cloudnative.connpass.com/
   Cloud Native Deep Dive
   https://www.meetup.com/ja-JP/Cloud-Native-Deep-Dive/
   国内だと、
   Cloud Nativeと名の付く勉
   強会だけでも3つあったりし
   ます
   

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7. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
   Microservices
   いろんな妄想が捗りますね。
   まずはアプリをマイクロサービスで
   作ってみて
   

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8. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
   Microservices
   Service Mesh
   Circuit Breaker
   Service
   Discovery
   Traffic Control
   サービスメッシュなんかも入れたりし
   て
   

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9. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
   Microservices
   Service Mesh
   Circuit Breaker
   Canary Release
   Service
   Discovery
   Blue-Green
   Deployment
   Traffic Control
   カナリアリリースやBlue Green
   Deploymentもプラットフォーム側で
   やれるようにして
   

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10. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
    Microservices
    Service Mesh
    Circuit Breaker
    Canary Release
    Distributed Tracing
    Service
    Discovery
    Blue-Green
    Deployment
    Traffic Control
    ついでに分散トレーシング入れたり
    

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11. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
    Microservices
    Service Mesh
    Circuit Breaker
    Canary Release
    Serverless
    Distributed Tracing
    Service
    Discovery
    Blue-Green
    Deployment
    Traffic Control
    さらにはサーバーレス的な要素いれ
    たりして
    

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12. 僕の考えた最強のクラウドネイティブ基盤
    Microservices
    Service Mesh
    Circuit Breaker
    Canary Release
    Serverless
    Distributed Tracing
    Service
    Discovery
    Blue-Green
    Deployment
    Traffic Control
    強そう
    

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13. コンテナをどうProductionに投入するか？
    どのくらい大きな規模で運用するか？
    を模索する時代
    コンテナとは何か？
    どう活用するか？
    を模索する時代
    世の中の興味の流れ
    2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
    ?
    興味の流れとしてはこんな感じでしょうか。今は
    コンテナをどう実戦投入するかでKubernetesを
    検討されているのでは。
    では、2019年以降はどうでしょうか？
    

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14. コンテナをどうProductionに投入するか？
    どのくらい大きな規模で運用するか？
    を模索する時代
    コンテナとは何か？
    どう活用するか？
    を模索する時代
    世の中の興味の流れ
    2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
    ?
    どうCloud Nativeな仕組みに
    していくか？
    おそらく、どうCloud Nativeな仕組み・プラットフォー
    ムにするかが焦点となるでしょう
    

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15. でもちょっとまって
    

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16. こんなのやりました
    Japan Container Daysでこんな
    発表やってみたワケですけど、
    結構好評でした。
    

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17. 『コンテナ疲れ』と戦う、k8s・PaaS・Serverlessの活用法
    https://www.slideshare.net/jacopen/k8spaasserverless
    コンテナつらい・・・
    

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18. 『コンテナ疲れ』と戦う、k8s・PaaS・Serverlessの活用法
    https://www.slideshare.net/jacopen/k8spaasserverless
    Kubernetes難しい・・・
    

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19. で、その状態でさらにIstio入れる？
    さらにIstioの概念覚えて、
    Manifest書きたいですか？
    

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20. もっとシンプルに使える仕組みが必要
    

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21. Serverless≒
    AWS Lambda
    Cloud Native Technologies Are Scaling Production Applications
    https://www.cncf.io/blog/2017/12/06/cloud-native-technologies-scaling-production-applications/
    のデータを元に作成
    Serverless Computingの重要性は
    日に日に増しているが、現状としてAWS1強
    

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22. さらに
    FaaS以外にもServerlessの概念が広がりつつある
    Amazon Aurora Serverless
    https://aws.amazon.com/jp/rds/aurora/serverless/
    

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23. そんな状況で誕生したのが･･･
    

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25. Kubernetes, Serverless, and You (Cloud Next '18) https://www.youtube.com/watch?v=LtELzpw1l1M
    Knative - Serverless workloadのためのBuilding Block
    

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26. Knative [kay-nay-tiv]
    ケイネイティブ
    発音
    “K”を発音せず『ネイティブ』と読ませる案もありま
    したが、公式に『ケイネイティブ』と
    定められています。
    

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27. 誰が作っている？
    Google
    Pivotal
    IBM
    Red Hat
    SAP
    など
    

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28. テクノロジースタック
    

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29. テクノロジースタック
    Kubernetesの上で動くこと
    Istioを内包していること
    が大きなポイントです
    

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30. Knativeでは
    何ができるのか
    コンテナのデプロイ
    ソースコードからのデプロイ
    Blue-GreenデプロイやCanary Release
    ワークロードに応じたオートスケール
    イベントドリブンなワークロードの実行
    

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31. DEMO 現地でデモした再現
    apiVersion: serving.knative.dev/v1alpha1
    kind: Service
    metadata:
    name: helloworld-go
    namespace: default
    spec:
    runLatest:
    configuration:
    revisionTemplate:
    spec:
    container:
    image: gcr.io/knative-samples/helloworld-go
    env:
    - name: TARGET
    value: "Go Sample v1"
    k8sよりシンプルな
    Manifestを用意して
    $ kubectl apply -f deploy-container.yml
    service.serving.knative.dev/helloworld-go created
    $ kubectl get pods
    NAME READY STATUS RESTARTS AGE
    helloworld-go-00001-deployment-6df677c5cd-6h4kd 3/3 Running 0 40s
    kubectlでapplyすると
    なんか動いたっぽいぞ
    

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32. DEMO 現地でデモした再現
    $ knctl route list
    Routes in namespace 'default'
    Name Traffic All Traffic Assigned Ready Domain Age
    helloworld-go 100% -> helloworld-go: - - helloworld-go.default.knative.udcp.info 4s
    実はこの時点で、自動で
    ドメインが払い出されており
    もうブラウザで繋ぎにいくことが出来
    ます
    

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33. DEMO 現地でデモした再現
    Kubernetesで同じことをやろうとすると、
    Deployment、ReplicaSet、Pod、Service type:LoadBalancer、
    Ingressなどなど、
    定義しなきゃいけないもの沢山ありますよね。
    それが10行ちょっとのYAMLで出来てしまうので、
    これだけでも楽になっていることは分かるでしょう。
    

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34. Knativeのしくみ
    

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35. Serving
    Scale to zero, request-driven
    compute model
    ● ゼロからスケールする、リクエストドリブンの
    コンピュートモデルを実現するコンポーネント
    ○ サーバーレスのワークロードを素早くデプロイ
    ○ 自動でスケールアップ・ダウン
    ○ Istioを利用したルーティングの設定
    ○ デプロイされたコードや設定のスナップショット
    https://github.com/knative/docs/tree/master/serving
    ServingはKnativeのコンポーネン
    トで最も重要な存在です。
    

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36. Serving
    Scale to zero, request-driven
    compute model
    ● 4つのCustom Resourceを用いて実現
    ○ Service - service.serving.knative.dev
    ○ Route - route.serving.knative.dev
    ○ Configuration - configuration.serving.knative.dev
    ○ Revision - revision.serving.knative.dev
    https://github.com/knative/docs/tree/master/serving
    さっきのデモでは、このServiceを
    定義してデプロイしました。
    それにより自動でRouteと
    Configurationが作成されました
    

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37. Builds
    Cloud-native source to container
    orchestration
    ● ソースコードからのイメージ作成を実現するコンポーネント
    ○ gitリポジトリからソースコードを取得
    ○ 複数のジョブを実行(依存関係のインストールやテストの実行
    など)
    ○ コンテナイメージへの作成
    ○ イメージリポジトリへのpush
    ● Build - Ship - RunのうちBuildとShipを担う
    ● プラガブルであり、さまざまなイメージビルドの仕組みを利用可能
    ○ Buildpack (Cloud Foundry / Heroku)
    ○ Google Container Builder
    ○ Bazel
    ○ Kaniko
    ○ などなど
    

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38. Eventing
    Universal subscription, delivery and
    management of events
    ● よくあるイベント処理周り
    イベントソース メッセージバス コード
    Publish Subscribe
    いろんなソース
    いろんなバス
    (Kafka, NATS, GCP
    PubSub)
    https://github.com/knative/docs/tree/master/eventing
    現時点での実装
    K8sevents
    GitHub
    GCP PubSub
    ● Sources, Buses, Flowsというリソースで抽象化
    現時点での実装
    Stub
    Kafka
    GCP PubSub
    

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39. 何か ”Serverless” とは違うような
    

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40. KnativeのいうServerless ≠ FaaS
    ● ServerlessといってもAWS LambdaやGoogle Cloud Functionsのよ
    うなFaaSを指すわけではない
    ● Knativeが指すServerless Workloadとは
    ○ ステートレス
    ○ プロセスのスケールアウトモデルが適用可能
    ○ 主にアプリケーションレベル（L7、例えばHTTP）から
    リクエストされるトラフィックによって駆動
    ● CNCF Serverless Whitepapterの定義とはズレるかもしれない
    (https://github.com/cncf/wg-serverless/tree/master/whitepapers/serverless-overview)
    

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41. “Building Block”
    https://content.pivotal.io/blog/knative-powerful-building-blocks-for-a-portable-function-platform
    

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42. Riff
    Riff for functions
    ● Pivotalが中心になって開発しているFaaS
    ( https://projectriff.io/ )
    ● Kubernetes向けに作られていたが、Knativeを
    ベースにするように作り替え中
    

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43. Kwsk
    Apache OpenWhisk on Knative
    詳しく
    Apache OpenWhisk on Knative
    https://github.com/projectodd/kwsk
    

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44. 所感
    • 登場したときから異様にDocsが充実している
    ○ とはいえ綺麗に整理されているわけではないので、色々漁る必要あり
    • 『一応動く』
    ○ GCPだとn1-standard-4 x3 (4Core 15GB) が必要
    • Knative単体では、掲げているメリットの実現は難しい気がする
    ○ 【理想】Kubernetes & Istioをラップして使いやすくする
    ○ 【現実】Kubernetes + Istio + Knative + etc の知識が必要
    • RiffやOpenWhiskなど、Knativeをベースにしたエコシステムの
    充実を待つ必要がある
    

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45. 所感
    • 現時点(2018年8月時点)では、正確にメリット・デメリットを
    語れるレベルまで成熟していない
    ○ 今すぐに導入して使えるようなものではない
    • Istio必須のため、軽く試すには敷居が高い
    ○ GCPだとn1-standard-4 x3 (4Core 15GB) が必要
    • Knative単体では、掲げているメリットの実現は難しい気がする
    ○ 【理想】Kubernetes & Istioをラップして使いやすくする
    ○ 【現実】Kubernetes + Istio + Knative + etc の知識が必要
    • RiffやOpenWhiskなど、Knativeをベースにしたエコシステムの
    充実を待つ必要がある
    

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46. 所感
    • とはいえ、『2020年のプラットフォーム』を予想したときに
    思いつく理想のプラットフォームは、Knativeのテクノロジースタックと
    ほぼ同じ構成になる (jacopenの主観)
    • あるべきプラットフォームを模索するのであれば、Knativeの動向は抑
    えておくべき
    • Knativeコマンドが実装されたらPaaSライクに使えるかも？
    

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47. Knativeコマンド
    https://github.com/knative/serving/blob/master/docs/spec/normative_examples.md
    Knative Servingのドキュメントにある使い方イメージ
    実装はまだない
    $ knative deploy --service my-service
    Deploying app to service [my-service]:
    ✓ Starting
    ✓ Promoting
    Done.
    Deployed to https://my-service.default.mydomain.com
    $ knative revisions list --service my-service
    Name Traffic Id Date Deployer Git SHA
    next 0% v3 2018-01-19 12:16 user1 a6f92d1
    current 100% v2 2018-01-18 20:34 user1 a6f92d1
    v1 2018-01-17 10:32 user1 33643fc
    $ knative rollout next percent 5
    [...]
    $ knative rollout next percent 50
    [...]
    $ knative rollout finish
    [...]
    

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48. knctl
    https://github.com/cppforlife/knctl
    knativeコマンドの構想に近いモノを実装しているCLI
    $ knctl deploy --service hello --image
    gcr.io/knative-samples/helloworld-go --env TARGET=new-value
    $ knctl curl --service hello
    Running: curl '-H' 'Host: hello.default.example.com'
    'http://0.0.0.0:80'
    Hello World: new-value!
    

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49. GKE Serverless
    Addon
    GKEにKnativeの機能を加えるAddon
    early access request受付中
    

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50. Pivotal Function
    Service Pivotal Container Service(PKS) の上で動作
    Knative+Riffによる商用Serverless Platform
    ＋ =
    ＋ ＋ =
    

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51. もくもく会やってます
    

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52. その他詳しい情報
    docs
    https://github.com/knative/docs
    Knative Serving
    https://github.com/knative/docs/tree/master/serving
    Riff
    https://projectriff.io/
    Knativeが目指すもの、考え方を見てみよう
    https://repl.info/archives/2137/
    まずは試そう
    Servingのドキュメントも
    有用
    Knativeの活用
    イメージとして
    Knativeの目指すモノの
    参考に
    

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53. Transforming How The World Builds Software
    © Copyright 2017 Pivotal Software, Inc. All rights Reserved.
    

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