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Rancherコンテナ管理プラットフォーム
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About me
Jianqiang Cheng（ちん）
Field Engineer at Rancher Labs.
Slack:slack.rancher.jp
Email:[email protected]
■Favorite technologies:
Rancher, Kubernetes, Docker, AWS, Jenkins.
■Certifications:
AWS Certified Solutions Architect – Professional
Certified Kubernetes Administrator
Certified Kubernetes Application Developer
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RancherLabs製品
軽量コンテナOS
分散ブロックストレージ
クラスタ間通信
コンテナ管理プラットフォーム
軽量Kubernetes
ディストリビューション
Cloud Nativeコンテナ ディス
トリビューション
本日のスコープ
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Agenda
• RancherのOverview
• Rancherのインストール
• Kubernetesクラスター構築と管理 (Hands-Onあり)
• ユーザー認証(Hands-Onあり)
• ワークロードのデプロイと管理(Hands-Onあり)
• カタログ機能(Hands-Onあり)
• 永続化ストレージの使用(Hands-Onあり)
• 運用監視機能(Hands-Onあり)
• CICD
• Multi-cluster apps And Global DNS
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RancherのOverview
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プラットフォームの構成概要図
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プラットフォームのアーキテクチャ
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Rancherのインストール
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Single Node構成
開発やテスト環境の場合、１台のサーバーで、 docker runで、 Rancher serverをインストールする方法を推奨
SSL証明書オプション：デフォルトは自己署名証明書(Rancher自動生成)
その他のSSL証明書オプション：↓
https://rancher.com/docs/rancher/v2.x/en/installation/single-node/#2-choose-an-ssl-option-and-install-
rancher
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プロダクション環境の場合、HA構成のインストール方法を推奨
• Rancher Kubernetes Engine(RKE)でRancher用のK8Sクラスターを構築
• HelmでRancher Serverをクラスタへデプロイ
• L4のロードバランサ（Nginx,AWS-NLBなど）をクラスターの入り口として設定
HA(High Availability)構成
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Kubernetesクラスター構築と管理
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Kubernetesクラスタ構築
Rancherは、オンプレミスやあらゆるクラウドサービ
ス上にKubernetesクラスタの構築及び管理ができ
るプラットフォーム：
• Rancher Kubernetes Engine（RKE）経由で、あら
ゆるインフラ環境上にKubernetesクラスタを構
築と管理
• 各PublicクラウドのAPI経由で，クラウドの
Kubernetesマネジメントのクラスタを構築と管理
（Amazon EKS、Azure AKS、Google GCEなど）
• 既存のKubernetesクラスタをインポートして
Rancherで管理
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Kubernetesクラスタ管理
RancherのUI画面から、下記のクラスタ管理機能をサ
ポートしています。
• クラスター証明書期限切れ前の更新
• クラスターのバックアップとリストア
• ブラザーUI画面からのkubectlコマンドの実行
• クラスターのバージョンアップ
• クラスターのノードのスケールアウトとスケールイン
• クラスターの管理者や利用者のユーザー管理
• クラスターのプライベートなDockerレジストリ追加
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Kubernetes のクラスタとNamespaceの間にプ
ロジェクトという層が入り、複数の
Namespaceを束ねて権限管理を行います。
プロジェクト = Namespaceのグループ
• プロジェクトレベルのロール権限をユー
ザーに付与できます。
• プロジェクト/namespaceレベルで、各リ
ソースQuotas（CPU、メモリなど）の設
定が可能です。
• プロジェクトレベルで、ポッドセキュリ
ティポリシーの設定が可能です。
クラスタ配下のプロジェクト管理
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ユーザー認証
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ユーザー認証方式
Rancherは、ローカル認証以外に
も、マイクロソフトのAD認証、
Github認証などの複数の認証プロバ
イダをサポートをしています。
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マルチクラスターで統一した認証・認可
Rancherは複数の階層で、管理対象を隔離しています。
・クラスタレベル：異なるユーザーはクラスタレベルで隔離でき、それぞれ独立したCPU、メモリ、スト
レージ、ネットワークリソースを使用することができます。ユーザは、権限を持つクラスタのみを参照編集す
ることができます。
・プロジェクトレベル：同じクラスタ内部で、プロジェクトレベルで隔離するが可能です。ユーザは、権限
を持つプロジェクトの中のnamespaceやアプリのみを参照編集することができます。
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マルチクラスターで統一した認証・認可
ユーザー毎に、Rancherが事前に用意して
あるロール（クラスタレベルとプロジェクト
レベル）を割当することができますが、用途
に応じてRancher管理者がカスタマイズで作
成したロールを割当することもできます。
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ワークロードのデプロイと管理
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ワークロードのデプロイ
Rancherには、下記の種類のワークロードをデ
プロイできます。
・Deployment - ローリングアップデートなどの
デプロイ
・ Deamonset -ノード毎のデーモンのデプロイ
・ Statefulset -ステートフルアプリケーション
・ Job -ジョブ・バッチ処理
・ Cronjob -スケジュールジョブ
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ワークロードのデプロイ ー サービスディスカバリ
デプロイしたコンテナにアクセスできるよ
うに下記のアクセス方式が設定できます。
・ノードポート(全てのノード)
・ホストポート(Podがあるノードのみ)
・クラスターIP(クラスター内部閉じる通
信)
・L4ロードバランサー(AWS、GCPなどのクラ
ウドプラットフォームに依存)
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• コンテナー単位にリソースの制限を設けること
が可能です。
• CPUとメモリに対して、割当てられる下限値と上
限値が設定できます。
• CPU：1000 millicores = 1 vCPU(コア)
• MEMORY：1M=1000*1000 1Mi=1024*1024
ワークロードのデプロイ ー リソース制限
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スケジューリングは、新規に Pod が作成されたと
きに最適なノードを選択して割り当てることです。
Rancherは、複数のスケジューリング方式をサポー
トしています。
• 指定したノードへスケジューリング
• ラベルがマッチしたノードへスケジューリング
• NodeAffinity/PodAffinityでスケジューリング
ワークロードのデプロイ ー スケジューリング
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LivenessProbeとReadinessProbeという2種類のヘルスチェック機構をサポートしています。
LivenessProbeもReadinessProbeも役割が異なるだけで、設定可能な内容は全く同じです。
ワークロードのデプロイ ー ヘルスチェック
Probeの種類 役割 失敗時の挙動
LivenessProbe Podが正常に動作しているかの確認 Podを再起動する
ReadinessProbe Podがサービスインする準備ができているかの
確認
トラフィックを流さない（Podを再起動しな
い）
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RollingUpdateとRecreateなどのアップデート戦略をサポートしています。
※ワークロード種類によって、アップデート戦略の選択肢が異なります。
画面UIから、アップデート戦略の設定ができます。
ワークロードのデプロイ ー アップデート戦略
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デプロイしたアプリに対して、UI画面から下記のラ
イフサイクル管理や各種変更処理を行うことができ
ます。
• 変更/削除
• クローン
• SideCar追加
• バージョンロールバック
• 各種デバッグ機能（コンテナー接続など）
• 一時停止/再開(変更適用待ち機能)
ワークロード管理 ー ライフサイクル管理
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UI画面から、直接にPODのコンテナーに接続して、シェルを実行できます。
障害調査や検証の際に、便利にコンテナーの中身確認ができる機能です。
ワークロード管理 ー コンテナー接続
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UI画面から、直接に対象のPODのコンテナーのログ情報を確認できます。
障害調査や検証の際に、便利に利用できる機能です。
ワークロード管理 ー コンテナーログ参照
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アプリのレプリカの数をアプリ起動時に設定できます。
起動後も、レプリカの変更や監視がUIから行うことができます。
ワークロード管理 ー 高可用性について
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UI画面からのロールバック機能をサポートしています。
過去のバージョンに簡単にロールバックできます。
ワークロード管理 ー ロールバック
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下記の種類のサービス作成をサポートしています。
• ClusterIP（クラスタ内部PODへロードバランサ）
• NodePort（クラスタ外部からアクセス）
• LoadBalancer（クラスタ外部からアクセス）
• Headless（statefulアプリ対応）
ワークロード管理 ー サービスディスカバリ
ClusterIPNodePortLoadBalancerHeadless
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Rancherには、Ingress（Nginx Ingress）機能がデフォルトに搭載しています 。
ワークロード管理 ー Ingress
ClusterIPNodePortLoadBalancerHeadless
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カタログ機能
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カタログ機能 - 概要
Rancherのカタログ機能は、アプリケーションをカタログ化することによって、
何度でも簡単にアプリケーションデプロイを実現しています。
カタログ画面に、対象のアプリを選択し、画面から必要なパラメーターを入力
し、直ちに指定したところにデプロイできます。
※ カタログ機能のベースとなっているHelmについて概
要を説明します。
Helmは、Chartというマニフェストをテンプレート化し
たパッケージを管理するKubernetesのパッケージマ
ネージャーです。
Helmによる操作および管理は、基本的にHelm Clientの
HelmコマンドによるCLI操作となりますが、カタログ機
能ではHelmの操作が全てGUI上に行います。
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カタログ機能 - Helm Chartリポジトリの種類
カタログ機能は下記のリポジトリの種類をサポートしています。
・Rancher社のLibraryリポジトリ
・Helm公式のHelm Stableリポジトリ
・Helm公式のHelm Incubatorリポジトリ
・カスタムカタログ：ユーザが作成したChartリポジトリ(自社のアプリなど)
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UI画面から、アプリのバージョン、デプ
ロイ先や、パラメータの設定を指定して、
デプロイできます。
※カタログ機能を使用することで、
Chartのパラメータ（values.yaml）を画
面UIからも簡単に上書きできます。
カタログ機能 –アプリに必要な情報をUIから指定
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アプリのバージョンアップ、ロールバックも、GUIから簡単に行えます。
カタログ機能 - アプリのバージョンアップとロールバック
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永続化ストレージの使用
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・Persistent Volume
PV(Persistent Volume)は、永続化領域として確保されるVolumeです。リソースとして個別に作成
してから、 PVC(Persistent Volume Claim)経由で利用する形になります。
永続化ストレージの概要 – Persistent Volume
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・Storage Class
Storage ClassにProvisionerを設定することによって、Dynamic Provisioningができるようになります。
PVC(Persistent Volume Claim)が発行されたタイミングで、 Storage Classに指定しているProvisioner
で、動的にPV(Persistent Volume)を作成して、割り当てます。
永続化ストレージの概要 – Storage Class
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Rancherには、前述の2つの方法で、永続化
ストレージをサポートしています。
・Persistent Volume
複数のボリュームのプラグイン
(AmazonEBS、Ceph、NFSなど)サポーターし
ています。
・Storage Class
複数のプロビジョナー (AmazonEBS、
Ceph、Glusterなど)サポーターしています。
Rancher上に永続化ストレージを使用
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運用監視機能
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• Rancherには、モニタリング機能がデフォルトで搭載されています。
運用監視機能 - アーキテクチャ
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• クラスター全体のサマリー情報は、ダッシュボードから確認できます。
• 詳細情報は、Grafana画面からメトリック毎に確認できます。
運用監視機能 - モニタリング
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• デフォルトで、Etcd、Kube-ComponetnsとNodeなどの基本のアラートルールが設定されています。
• 要件に合わせて、既存ルールのカスタマイズと新規ルールの追加もできます。
運用監視機能 -アラート
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• 前述のアラートの連携・通知先として、Slack、Email、PegarDuty、Webhookなどが設定できます。
運用監視機能 - 通知
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Rancherは、クラスタレベル/プロジェクトレベルのログ収集転送をサポートしています。
UI画面から、転送先のエンドポイント設定だけで、多様なサービス（ElasticSearch、Spluck、Kafkaなど）
との連携が可能です。
運用監視機能 - Logging
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デフォルトで提供しているもの以外に、カタログ機能画面にも多様なツール（Datadog、ElasticSearch、Kibana、
Fluentdなど）が用意されています為、要件に合わせて、任意のカタログのアプリのデプロイができます。
運用監視機能 - その他
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GUI以外のユーザーインタフェース
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GUI以外に、Rancherは、APIとCLIも提供しています。
Rancher APIとCLI
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CICD
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Rancher Pipelinesは、Rancherに統合されたCI機能です。
パイプラインの実行にJenkinsを、各種アーティファクトの保管にMinioを、そしてコンテナイメージ
の保管にDockerレジストリ(デフォルトの場合)を利用しています。
Rancher Pipelinesについて
■Rancher Pipelineのアーキテクチャ
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Rancher Pipelinesの使用例
・ Rancher Pipeline機能：CI/CDのPipeline編集管理
・ Rancherカタログ機能： CI/CDツールのインストール(Sonarqube、Nexusなど)
Rancher Pipelinesについて
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GitHub、GitLabまたはBitbucketのリポジトリと連携することで、コードのプッシュやプルリクエス
トの作成、特定コミットへのタグ打ちなどが行われたタイミングで、パイプラインの実行をトリガー
することができます。
外部ソースリポジトリとの連携
■参考： Rancher PipelineとGitLabとの連携設定の例
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CI/CDのPipelineの各ステップの定義は、画面からも変更できます。
Rancher Pipelinesの定義と変更
■参考：Nexus、Sonarqubeと連携するビルドのステップの設定例
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CI/CDのPipelineの実行結果は、画面から確認できます。
Rancher Pipelinesの結果確認
■参考： Pipelineの各ステッジの実行結果 ■参考： Slack上にPipelineの実行結果の確認
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Multi-cluster apps And Global DNS
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概要
負荷分散、高可用のため、同じのアプリを異なるクラスタ上に稼働させます。
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Multi-cluster apps機能 - 概要
Rancherのカタログ機能の拡張です。
カタログ機能： Rancher管理下にある1つのクラスタにアプリをデプロイすることができます。
Multi-cluster apps機能：Rancher管理下にある複数のクラスタに対し、同時にアプリをデプロイすることができます。
デプロイ先のクラスタ指定など一部の項目が異なる以外に、基本の操作は、カタログ機能と同じです。
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Global DNS機能 - 概要
下記のDNSプロバイダをサポートしています。
• AWS Route53
• AliCloud AliDns
• CloudFlare
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Thanks