Openshift(Minishift) workshop 101 20191203

IBM Dojo workshop

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1. IBM Dojo 追加コース
   OpenShift(Minishift) 101
   Noriko Kato
   Developer Advocate
   Tokyo City Team
   

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2. IBMInternet 無線LAN アクセス
   お配りしたユーザ名とパスワードを⼊⼒して
   「利⽤条件に同意」いただき、サインオン
   してください
   ログインページが表⽰されない場合は、
   Webブラウザで http://www.research.ibm.com
   サイトにアクセスしてください
   iPhone での表⽰例
   

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3. 8階 TN フロア図 (801)
   受付で受け取った
   ೖؗόοδは、最後に同じ
   受付にお戻しください。
   (受付不在の場合はポスト
   に投⼊お願いします)
   ⾮常⼝とトイレをご確認
   お願いします。
   ⾃動販売機
   休憩スペース
   2つ⽬のEVを
   ご利⽤下さい
   

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4. 本⽇のタイムテーブル
   14:00-14:05
   (5min)
   オープニング
   14:05-14:30
   (25min)
   セットアップガイド
   ⽇本アイ・ビー・エム株式会社
   プログラムマネージャー
   ⼭下 利夫
   14:30-15:30
   (60min)
   OpenShift概要
   ⽇本アイ・ビー・エム株式会社
   デベロッパーアドボケイト
   加藤 典⼦
   15:30-16:30
   (60min)
   Minishift 101 ワークショップ
   ⽇本アイ・ビー・エム株式会社
   デベロッパーアドボケイト
   加藤 典⼦
   プログラムマネージャー
   ⼭下 利夫
   16:30-17:00
   (30min)
   クロージング
   

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5. 学習の⽬的とゴール
   ⽬的
   OpenShift概要について理解する
   ゴール
   Minishiftを利⽤したアプリケーションを動かす
   このコースを学ぶ⽅の想定スキル
   コンテナ実⾏環境を初めて利⽤する⽅
   

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6. 本イベントでは、
   IBM Cloud へのアクセスは上記URLから行ってください
   ibm.biz/dojo20191203
   • IBM Cloud ログイン
   アカウントをすでにお持ちの方は、
   こちらからログインしてください
   • IBM Cloud ライトアカウント作成
   アカウントをお持ちでない方は、
   ご登録をお願いします
   【本⽇のお願い】
   

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7. 事前準備まだお済みでない⽅
   1. IBM Cloudアカウント(無料)の取得
   ☆操作解説動画: https://ibm.biz/action1
   2. IBM Cloud 従量課⾦アカウントへのアップグレード
   ☆操作解説動画: https://ibm.biz/action2
   ※ ワークショップでは有償アカウントを使⽤しますが、無料枠内で作業します。
   従って、今回の有償アカウントへのアップグレードや、ワークショップ参加によって
   利⽤料⾦が請求されることはありません
   

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8. ⽬次
   1. コンテナが注⽬されている理由
   2. Kubernetesとは
   3. Red Hat OpenShiftとは
   4. Minishift ワークショップ
   

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9. 1. コンテナが注⽬されている理由
   なぜ「今」
   コンテナ/Docker/Kubernetesなどの
   テクノロジーが注⽬されているのか
   

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10. コンテナ以前の様⼦
    コンテナ⾰命以前の港湾荷役
    http://military.wikia.com/wiki/Battle_of_Pusan_Perimeter_logistics
    ⼤勢の作業員
    倉庫に⼀時保管
    物流の最⼤の
    ボトルネック
    

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11. https://www.jsanet.or.jp/seminar/text/seminar_177.html
    物流コンテナによる⾰命
    コンテナの発明者は、全⽶有数のトラック
    運送会社のオーナーとなったマルコム・
    マクリーン（Malcom P. McLean）
    国際貨物輸送の分野に
    海陸⼀貫輸送という⼤変⾰
    1970年代には世界の主要航路のコンテナ
    化がほぼ完了した。わずか10年程度でこれ
    ほど急激な形態の変化が起こったのは海運
    史上でも他に例がない。
    https://en.wikipedia.org/wiki/Malcom_McLean
    

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12. 港湾荷役のボトルネックを解消
    物流コストの削減とスピードアップ
    コンテナ⾰命は業務改⾰
    陸海⼀貫輸送
    海上輸送
    陸送（トラック） 陸送（鉄道）
    港湾荷役 港湾荷役
    コンテナ船
    

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13. いま、IT業界の
    コンテナ⾰命が
    始まる
    

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14. 「仮想マシン(VM)」と「コンテナ」
    コンテナは仮想マシン(VM)に⽐べてリソース効率がよい
    スケールアウトが簡単
    

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15. コンテナを使った開発の流れ
    Dockerfileなど Docker
    イメージなど
    コンテナー
    レジストリ
    マニフェストで
    コンテナ⾃体の
    詳細を記述
    開発者
    コンテナー
    イメージ作成
    イメージの
    登録
    開発者
    アプリ実⾏
    アプリ開発
    3段階のプロセス
    

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16. コンテナーのポータビリティ
    nコンテナーのポータビリティ
    •アプリケーション稼働に必要な依存ファイルを
    パッケージングできる
    •物理サーバーに固定されない
    → 同じアーキテクチャの環境であれば
    ポータビリティが存在する
    システム基盤
    （クラウド）
    ホストOS
    システム基盤
    （オンプレミス）
    ホストOS
    コ
    ン
    テ
    ナ
    エ
    ン
    ジ
    ン
    App1
    Bin/Libs
    App2
    Bin/Libs
    App3
    Bin/Libs
    「僕の環境では動いた」
    問題が発⽣しない
    コ
    ン
    テ
    ナ
    エ
    ン
    ジ
    ン
    App3
    Bin/Libs
    

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17. What is Container (コンテナ)?
    https://youtu.be/1PPPUPcUkSs
    

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18. コンテナのはじめ⽅
    n CNCFの Cloud Native Trail Map を参照
    1. コンテナ化
    • ⼀般的には Docker コンテナで実施
    • いかなるサイズのアプリケーションも依存性もコンテナ化可能
    • 時間が経つにつれ、アプリケーションを分割し
    マイクロサービス化したくなるだろう
    2. CI/CD（継続デリバリの仕組み）
    • 継続インテグレーション・継続デリバリの仕組みをセットアップ
    • コード変更が 新しいコンテナ・イメージとして、
    ⾃動的にビルドされ、テストされ、デプロイされるように
    3. オーケストレーション＆アプリ定義
    • 互換性試験に合格している Certified Kubernetes 環境を選択
    • もっとも複雑なアプリケーションであっても
    HELMで 定義して、導⼊して更新していくことが可能
    

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19. コンテナのまとめ
    • 仮想マシン(VM)に⽐べてリソース効率がよい
    • ボータビリティーが⾼い
    • スケールアウトが容易
    • 3段階のプロセスをコンテナのpushに使⽤することで、
    よりアジャイルなDevOpsと継続的インテグレーション
    およびデリバリーが可能になる
    動画をもう⼀度⾒たい⽅はこちら:
    • https://developer.ibm.com/jp/new-builders/containerization/
    ⽂章での説明もあります
    

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20. 2. Kubernetesとは
    コンテナーの運⽤実⾏と管理を⾏うオーケストレーションツール
    • コンテナーが⼤量になってくると管理しきれない部分をカバー
    • 複数のDockerホストの管理
    • 死活監視
    • スケジューリング
    • スケーリング
    • 障害時のリカバリー
    • アプリ実⾏に必要なインフラリソースを管理
    • 永続的なストレージ
    • ネットワーク
    • クレデンシャル情報 etc…
    • 宣⾔的設定モデル
    • 「あるべき状態」を記述すると、それを実現し続けようとしてくれる
    • 障害時も⾃動で復旧作業を実施
    

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21. Kubernetesの代表的な機能
    スケールアウト 負荷分散 バージョン管理
    （ロールアウト）
    ネットワーク管理
    永続ストレージ管理
    死活監視
    ⾃⼰復旧
    CPU / Memory リソース管理
    

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22. What is Kubernetes?
    https://youtu.be/zGXYRQ-8pU0
    

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23. IBMのコンテナ技術、標準化への取り組み
    クラウドネイティブ・アプリ
    標準化へ積極的に投資
    Docker, Kubernetes への
    コミット
    Kubernetes ベースの
    コンテナ基盤ソリューション
    2015年7⽉，IBM や Google など
    約20の企業，団体が設⽴ コンテナ技術 コンテナ管理
    IBM Cloud
    Kubernetes Service (IKS)
    サービスメッシュ
    Grafeas
    サービスメッシュ
    IBM Cloud
    Private (ICP)
    IBM⾃⾝ソフトウェアのコンテナ対応を推進
    API Connect，Watson Compare & Comply，
    Transformation Advisor，Microclimate，
    ODM，Skydive，IBM Voice Gateway，
    WebSphere， UrbanCode Deploy，APM，Db2，
    MQ，IIB，App Connect，DataPower，その他多数
    

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24. Kubernetesのまとめ
    動画をもう⼀度⾒たい⽅はこちら:
    • https://developer.ibm.com/jp/new-builders/kubernetes/
    ⽂章での説明もあります
    • コンテナーのオーケストレーション・ツール
    • 理想状態を宣⾔すると、その状態を維持しようとしてくれる
    • 3つの主要コンポーネント
    • Pod, Deployment, Service
    • PodはDeploymentによって作成され、管理されます。
    Deploymentによって作成されたPodへのアクセスは、
    Serviceを使⽤することで容易になります。
    

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25. 3. Red Hat OpenShiftとは
    

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26. © 2019 IBM Corporation
    OpenShiftは、Kubernetesとの互換性を維持しながら、CICD機能を強化、開発者
    に代わって、ビルド、リポジトリ登録、デプロイを⾃動実⾏します。
    OPENSHIFT
    機能拡張
    OpenShift CICD利⽤
    アプリケーション
    （コンテナ）
    Kubernetes
    アプリケーション
    （コンテナ）
    Ubuntu / CentOS… Linux
    Kubernetes
    アプリケーション
    （コンテナ）
    コンテナ ランタイム
    Linux OS
    コンテナ
    オーケストレーション
    Kubernetesの標準機能
    で構築したアプリケーション
    どちらでも
    動作可能
    RHEL / RHCOS
    コンテナ ランタイム
    KubernetesとOpenShift
    

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27. KubernetesとOpenShiftの違い
    

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28. KubernetesとOpenShiftの違い まとめ
    • Deploy:
    • ソースコードからコンテナ作成とデプロイまでの⾃動化
    • Manage:
    • Webコンソールとコマンドラインの両⽅から操作可能。
    • 実⾏状態のメトリックス監視とログ分析も提供
    • 運⽤:
    • Ansible Playbookを使ってオートスケーリングが可能
    • Security:
    • Project単位で簡単に管理可能
    

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29. What is OpenShift?
    https://youtu.be/KTN_QBuDplo
    

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30. Kubernetes and OpenShift: What's the Difference?
    https://youtu.be/cTPFwXsM2po
    

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31. Red Hat OpenShift on IBM Cloud
    IBM Cloud™上のRedHat®OpenShift®は、⾼度にスケーラブルで信頼性の⾼いIBM
    Cloudプラットフォームで完全に管理されたOpenShiftクラスターを提供する包括的な
    サービスです。 The WeatherCompany®で毎⽇2,500億のオンデマンド予測を維持す
    るKubernetesサービスに直接統合されています。
    

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32. 4. Minishift ワークショップ
    https://www.okd.io/minishift/
    

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33. ワークショップ
    5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    5-2. Minishift とは
    5-3. Minishift ワークショップ
    

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34. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    1. IBM Cloud にログイン
    本⽇は
    ibm.biz/dojo20191203
    にアクセスして
    右上の「ログイン」から
    ログインしてください
    通常は
    https://cloud.ibm.com/
    からログイン可能です
    

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35. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    2. ダッシュボードから「カタログ」をクリック
    

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36. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    3. 右上の検索フィールドからlabel: ライトを削除
    ↑label: ライトを削除
    

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37. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    4. 左側のカテゴリーから「コンテナ」をクリック、
    「Red Hat OpenShift Cluster」をクリック
    

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38. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    5. Red Hat OpenShift Cluster作成画⾯が表⽰されます。
    ただしライトアカウントでは作成できないため、
    ライトアカウントの場合は「アップグレード」ボタンが表⽰されます。
    

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39. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    6. 「 Red Hat OpenShift Cluster 」を作成します。動画で⾒てみましょう:
    https://youtu.be/UJ2frartWFk
    

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40. 5-1. IBM CloudでOpenShiftを使う
    補⾜情報:
    3分でわかるIBM Cloudシリーズ(動画)
    • OpenShiftクラスターに対してocコマンドでアクセスする
    • OpenShiftクラスターにHelloWorldアプリをデプロイしてみよう
    IBM Demos (デモ動画サイト、英語):
    • Red Hat OpenShift on IBM Cloud
    

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41. 5-2. Minishift とは
    • OpenShiftは、Kubernetesに、Red Hat社独⾃の拡張を加え、さらに、
    Red Hatのソフトウェア保守とウェブや電話での問い合わせ対応
    サービスを提供する企業向けKubernetesのプラットフォーム
    • OpenShiftは、Red Hat社が提供する有償サービス(サブスクリプション)
    のもとで利⽤できるソフトウェア
    • OpenShiftの学習やローカルの開発環境⽤に無償で提供されるのが、
    Minishift (OpenShift 3.11に相当)
    「MiniShiftに関する疑問の整理、「 Dockerから⼊るKubernetes」執筆打明け話とか、OKDやCRCとの整理など」
    https://qiita.com/MahoTakara/items/3c1c208640518e832660 より抜粋
    

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42. 5-3. Minishift ワークショップ (準備)
    Setup 1
    「仮想化環境を構成する」の⽇本語版はこちら」
    • Windows: ibm.biz/Bdz39H
    • Mac: ibm.biz/Bdz39E
    Setup 2
    MinishiftのインストールおよびOpenShiftサーバーを開始する
    ibm.biz/openshift1
    Setup 3
    コードエディタをインストールする(オプション)
    

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43. 5-3. Minishift ワークショップ
    IBM Watson Visual Recognitionを使った
    node.jsの画像認識Webアプリ
    https://github.com/kyokonishito/watson-vr-node
    をMinishiftで実⾏する
    【ワークショップ完了後のアプリ画面イメージ】
    

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44. Watson APIサービス⼀覧
    2019年3⽉現在
    Watson Assistant
    アプリケーションに⾃然⾔語インターフェースを追加して
    エンドユーザとのやり取りを⾃動化
    Text to Speech
    テキスト⽂章を⾳声に変換する
    Speech to Text
    ⾳声をテキスト⽂章に変換する
    Visual Recognition
    画像コンテンツに含まれる意味を検出する
    Discovery
    先進的な洞察エンジンを利⽤して、デー
    タの隠れた価値を解明し、回答やトレン
    ドを発⾒する
    Discovery News
    Discovery上に実装され、エンリッチ情報
    も付加されたニュースに関する公開デー
    タセット
    Personality Insights
    テキストから筆者の性格を推定する
    Language Translator
    テキストを他⾔語へ翻訳を⾏う
    Natural Language Understanding
    ⾃然⾔語処理を通じてキーワード抽出、エン
    ティティー抽出、概念タグ付け、関係抽出な
    どを⾏う
    Natural Language Classifier
    テキスト⽂章の分類を⾏う(質問の意図推定など)
    Tone Analyzer(⽇本語未対応)
    テキストから筆者の感情、社交性、⽂体を解析
    Knowledge Studio
    コーディングなしに、業務知識から⽣成した
    機械学習モデルで、⾮構造テキストデータか
    ら洞察を取得(学習⽀援ツール)
    ⼼理系
    ⾔語系
    照会応答系
    知識探索系
    ⾳声系
    画像系
    https://www.ibm.com/watson/jp-ja/developercloud/services-catalog.html
    

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45. Watson Visual Recognition (画像認識)
    画像認識「⼀般種別」(General Tagging):
    • 事前学習済みの分類器の出⼒を返す
    画像認識「カスタム」:
    • 識別を⾏いたいクラスのイメージを事前学習させ、
    その分類器の出⼒を返す
    事前学習
    不要
    事前学習
    必要
    https://www.ibm.com/watson/jp-ja/developercloud/visual-recognition.html
    画像に写った物体・情景など様々なものを分析・認識するAIサービス
    

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46. 0. Visual Recognitionサービスの作成
    以下を参考に、
    Visual Recognitionサービスを作成してください。
    https://github.com/kyokonishito/watson-vr-node#2-visual-recognition-
    %E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%93%E3%82%B9%E3%81%AE%E4%BD%9C%E6%88%90
    

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47. 1. Visual Recognitionサービス
    ibm-credentials.env のダウンロード
    1.1: IBM Cloudにログインし、
    Visual Recognitionサービスの管理画⾯を表⽰します。
    ⼿順が不明の⽅は、下記を参照してください:
    https://qiita.com/nishikyon/items/9b8f697db7ad0a693839#2-
    %E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%93%E3%82%B9%E3%81%AE%E8%B3%87%E6%A0%BC%
    E6%83%85%E5%A0%B1%E5%8F%96%E5%BE%97
    

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48. 1.2: ibm-credentials.env のダウンロード
    資格情報の「ダウンロード」を
    クリックし、⾃分のPCに
    ibm-credentials.env という
    ファイルを保存します。
    あとでコマンドラインからこの
    ファイルを指定しますので、
    ocコマンドを実⾏する予定の
    任意のフォルダに保存します。
    ※コマンド操作に慣れてない⽅は、
    デスクトップ以外の場所を推奨します。
    

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49. 1.2: ibm-credentials.env の編集
    ①ibm-credentials.envをエディタで開きます。
    4⾏分全てコピーして、５⾏⽬以降に貼り付けます。
    編集前
    編集後
    

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50. 1.2: ibm-credentials.env の編集
    ②コピーした５⾏⽬以降の
    VISUAL_RECOGNITION を
    WATSON_VISION_COMBINED に置き換えます
    (v5 SDKのバグ(?)対応なので将来的に不要になるかもしれません）
    編集後
    置き換え後保存してエディタを閉じてください。
    どこに保存したのかPATHがわかるようにしてください。
    

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51. このあとは、ほぼほぼコマンド操作です！
    ターミナル(Mac) または PowerShell(Windows)
    を開きます。
    

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52. 2. Minishift アプリ作成
    2.1. クラスターにログインします
    $ oc login -u system:admin
    minishift startを実⾏した後、下記のコマンドでクラスターにログイン
    します。
    2.2. プロジェクトを作成する
    $ oc new-project watson-vr --display-name="watson-vr" --
    description="Sample Watson Visual Recognition Node.js app"
    下記コマンドで、新しいアプリケーション⽤に新しいプロジェクトを
    作成します。
    (コマンドは１⾏です)
    

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53. 2.3. アプリケーションの作成
    $ oc new-app https://github.com/kyokonishito/watson-vr-node.git --
    build-env-file= --build-env CLASSIFIER_ID=food
    githubのソースコードから、下記のコマンドでアプリケーションを作成
    します。
    • 1.2でダウンロードしたibm-credentials.envをPATHも含めて、
    下記に指定します。
    (コマンドは１⾏です)
    $ oc new-app https://github.com/kyokonishito/watson-vr-node.git --
    build-env-file=./ibm-credentials.env --build-env CLASSIFIER_ID=food
    例
    

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54. 2.4. ビルドログを表⽰します
    $ oc logs -f bc/watson-vr-node
    下記のコマンドでビルドログを表⽰し、「 Push successful 」で終わる
    まで待ちます。
    2.5. ポートを公開します
    $ oc expose dc watson-vr-node --port=3000 --type=LoadBalancer --
    name=watson-vr-node-ingress
    下記コマンドを実⾏します。(コマンドは１⾏です)
    

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55. 2.6. 作成されたNodePortを確認します
    $ oc get --export svc watson-vr-node-ingress
    2.7. アクセス可能なクラスターIPアドレスを確認します
    NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
    watson-vr-node-ingress LoadBalancer 172.29.77.196 3000:31202/TCP
    下記コマンドを実⾏します。(コマンドは１⾏です)
    下記コマンドを実⾏します。(コマンドは１⾏です)
    $ oc get node -o wide
    出⼒: 下記の場合、マッピングされた外部ポートは31202
    NAME STATUS ROLES AGE VERSION INTERNAL-IP EXTERNAL-IP OS-IMAGE
    KERNEL-VERSION CONTAINER-RUNTIME
    localhost Ready 26m v1.11.0+d4cacc0 192.168.64.19 CentOS Linux
    7 (Core) 3.10.0-957.5.1.el7.x86_64 docker://1.13.1
    出⼒: 下記の場合、アクセス可能なクラスターIPアドレスは192.168.64.19
    

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56. 2.8. ブラウザーでアプリケーションにアクセスします
    2.6で取得したポート: 31202
    2.7で取得したIPアドレス: 192.168.64.19
    の 場合は
    http://192.168.64.19:31202/
    にアクセスします。
    (ご⾃分の値をお使いください)
    アプリケーションは表⽰できましたか?
    ボタンを押して動作確認してみましょう!
    

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57. 5-4. 追加ワークショップ (オプション)
    • Node-RED on Minishift
    https://github.com/yamachan/node-red-workshop-
    starter/blob/japanese-readme/README-ja.md
    • RedHat Japanのハンズオントレーニング ⽇本語訳
    複数コンテナの連携:
    https://github.com/osonoi/minishift/tree/master/lab1
    様々なデプロイメント⼿法:
    https://github.com/osonoi/minishift/tree/master/lab2
    

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58. 5-5. 補⾜
    • Minishiftの停⽌コマンド
    $ minishift stop
    • Minishiftの起動、初期メモリ・ディスクの制限
    $ minishift start --memory 2G --disk-size 10G --vm-driver
    • Minishift VM削除(VM再作成したい場合などに、、、)
    $ minishift delete
    • Minishift コマンドラインで作成したProjectをWebコンソール
    で表⽰(developerでログイン)
    $ oc policy add-role-to-user admin developer
    

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59. IBM Code Patterns
    https://ibm.biz/ibmcodejp
    解説 + デモ動画 + ソースコードが揃ったアプリ開発パターン集
    

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60. 開発者向けサイト IBM Developer
    ibm.biz/IBMDevJP
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