Tweet
Tweet

Slide 1

Slide 1 text

©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ～実現可能なcloud-native化手法～ from monolith to cloud native 株式会社ジール クラウドマネージドサービスユニット チーフスペシャリスト NOH SEONTAEK 2023.12.11

Slide 2

Slide 2 text

2 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 自己紹介

Slide 3

Slide 3 text

3 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 自己紹介 NOH SEONTAEK ノソンタク 株式会社ZEAL クラウドマネージドサービスユニット チーフスペシャリスト 韓国で約15年間サーバープログラマー、クラウドエンジニア、エンジニアリングマネー ジャーとして勤務 2016年より日本の会社に入社後、サーバプログラマー、クラウドエンジニア、アーキテ クトとして勤務中 好きな技術：分散クラスタリング、マイクロサービス、IaC 北海道の大自然を満喫しながら日々を楽しんでいる中

Slide 4

Slide 4 text

4 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 実績 分散コンピューティングシステム、グリッドコンピューティング、Hadoop関連論文寄稿(韓国) データ分析プラットフォームの構築および開発 • Hadoop, Hive, Flume クラスター構築 (AWS Cloudformation + Ansible) • データ分析および集計ETLシステム : Opensearch, Kafka, AWS EMR, AWS EKS, GCP BigQuery • API プログラミング : Java Springboot (MSA), Go, Scala ゲームプラットフォームの構築および開発 • APおよびバックエンドの構築 (AWS Cloudformation + Azure Resource Templates) • AWS DynamoDB, AWS redshift, AWS ECS / Fargate • 対数分析および行動パターン分析 : Fluentd, Elasticsearch, AWS Athena スポーツ競技ブロードキャスティングマッシュアップサービスの構築および開発 チームDevOps、GitOps環境構築

Slide 5

Slide 5 text

5 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ジールの事業紹介 SRE支援 クラウドインフラの整備やクラウド環境の自動 化などを通じて、サービスの信頼性を向上の 支援 Site Reliability Engineering コア事業：データプラットフォーム開発 クラウド事業：SRE支援 Infrastructure as Code Container Orchestration microservice CI/CD Observability FinOps

Slide 6

Slide 6 text

6 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. なぜジール入社したのか？SRE支援なのか？ 自身のキャリア ジール新規事業 SRE支援 広く顧客企業の支援

Slide 7

Slide 7 text

7 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. スタート:モノリスからクラウドネイティブへ

Slide 8

Slide 8 text

8 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. レガシーアプリケーション レガシ アプリケーション (モノリス) • 新機能のリリースに時間がかかる -> Technical Debt • ビジネスニーズへの機敏な対応が困難 • 既存の機能を変更および改善するには、多くの手順を実行する必要がある インフラストラクチャの問題 (オンプレミス) • ハードウェアとオペレーティングシステムの老朽化 -> 運用コストの増加、信頼性の低下 • 新規システムへの移転には多くの時間が必要

Slide 9

Slide 9 text

10 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Cloud Native クラウドネイティブ技術は、組織がパブリック、プライベート、ハイブリッドクラウド のような現代的で動的な環境で拡張可能なアプリケーションを開発·実行できるようにす る コンテナ、サービスメッシュ、マイクロサービス、不変(Immutable)インフラ、そして 宣言型(Declarative)APIなどを活用して回復性、管理利便性、可視性を備えた緩やかに 結合されたシステムを可能にする CNCFのクラウドネイティブの定義には、4つの重要な要素が含まれている • DevOps • CI/CD • Containers • Microservices

Slide 10

Slide 10 text

11 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. レガシーを解決するために Monolithic Architecture System S/W Middleware Databases OS Virtual Machine Hardware Hardware SRE/DevOps Container CI/CD Microservice Architecture Microservice Microservice Microservice Operation Environment Development Environment System S/W Middleware Container Legacy Ststem Cloud Native Ststem Microservices Divide&Conquer PaaS conversion Cloud Integration Infrastructure as Code Observability

Slide 11

Slide 11 text

12 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. CloudNative VS Cloud-based systems カテゴリ クラウドネイティブ クラウドベース サービスモデル コンテナ基盤PaaS 仮想化基盤IaaS 設計 スタート段階からクラウドの長所である敏捷性、拡 張性、そして移動性を最大限活用できるよう設計 オンプレミスで構築したシステムをクラウドに移行して 運用 構築 ハードウェアやソフトウェアに依存することなく、 標準ベースのソフトウェアを使用して迅速かつ効率 的に導入 セットアップは特定のハードウェアとソフトウェアに依 存しており、構築に時間がかかる 拡張性 マイクロサービスに基づいて、サービス全体に影響 を与えることはなく、更新が必要なサービスのみを 変更でき、サービス単位のスケールイン/スケール アウトをサポート アプリケーションのアップデートが手作業のため、長時 間のダウンタイムが必要で、スケールイン/スケールアウ トが難しい 費用 インフラ部分への依存性がないのでコストが安い アプリケーションが大きくなるほど、インフラストラク チャのコストは高くなる メンテナンス CI / CD バージョン管理、インストール、および構成管理は手作 業で複雑

Slide 12

Slide 12 text

13 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 何が変わるのか 自動化 敏捷性 拡張性 可用性 自動復元性

Slide 13

Slide 13 text

15 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 旅行に必要な持ち物 マイクロサービス ロジックの分解 コンテナ化 IaC (Infrastructure as Code) CI / CD Observability

Slide 14

Slide 14 text

16 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Monolithic VS Microservices

Slide 15

Slide 15 text

17 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Monolithic 構造が簡潔で長期間広く使用され、十分に検証されたアーキテクチャ Application 開発チーム

Slide 16

Slide 16 text

18 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Monolithic システムの構造が大きくなり、サービスが継続的に追加されていくと、 Application 開発第３チーム 開発第４チーム 開発第２チーム 開発第１チーム

Slide 17

Slide 17 text

19 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Monolithic Module Dependency 一部のモジュールの変更

Slide 18

Slide 18 text

20 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Monolithic Module Dependency 一部のモジュールを拡張する必要がある場合

Slide 19

Slide 19 text

21 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Microservices 2011年、ベネチアの一部アーキテクトが集まり、自分たちが探求していた アーキテクチャスタイルを「Microservice」と命名 自生的に生まれたため明確な定義がない 独立して開発·実行されるソフトウェアコンポーネント（サービス）を 複数組み合わせて1つのアプリケーションとして構築する仕組み

Slide 20

Slide 20 text

22 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Microservices 独立したサービスへの分離 開発第３チーム 開発第４チーム 開発第２チーム 開発第１チーム Service A Service B Service C Service D Service F Service E

Slide 21

Slide 21 text

23 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. マイクロサービスへの分離 Microservices A B C D E F G H Microservices Microservices Microservices Microservices Microservices Microservices Interface A B C D E H G F FIFO Queue SUB-PUB Microservices Microservices

Slide 22

Slide 22 text

24 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 事例 Netflix 2008年深刻なデータベース損傷によりDVD配送が3日間中断 これを機にクラウドへの転換と共にモノリシックからマイクロサービスへ変更 Uber 2013年頃、二つのモノリシックシステムから2015年マイクロサービスに転換完了 SoundCloud プロセス短縮のためフィーチャー単位のチームを構成、モノリシックシステムのコードを分離し て独立したサービスに転換(既存配布時間66日から9日に短縮)

Slide 23

Slide 23 text

25 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 事例 Netflix プロダクション環境に600以上のサービスが存在。1日に500回以上配布 Uber プロダクション環境に1000以上のサービスが存在。毎週数千回以上配布 WeChat プロダクション環境に3000以上のサービスが存在。毎日1000回以上配布 Google GmailからYouTube、検索に至るまでGoogleのすべての製品はコンテナで実行 毎週数十億個以上のコンテナを生成

Slide 24

Slide 24 text

26 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ロジック分解

Slide 25

Slide 25 text

29 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. マイクロサービスアーキテクチャの定義 ドメイン専門家が文書で整理した要件と既存アプリケーションを出発点として、3段階 プロセスを経て定義する • システム作業識別 • サービス分解戦略決定 • サービス別API定義

Slide 26

Slide 26 text

30 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ユーザーストーリーに関連するユーザーシナリオなどの機能要件を定義 アプリケーションドメインモデルを大まかに描いた後、各システムタスクの動作を記述 するために必要な単語を定義 各アプリケーションがどのリクエストを処理するかを識別し、明細を定義 マイクロサービス アーキテクチャ定義:ステップ 1 – システム作業識別 機能要件 私はユーザーとして00をして XXになりたい 私はサーバーとして00をして XXにしたい service createRequest() acceptRequest()

Slide 27

Slide 27 text

32 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ビジネス能力パターン別分解 • ビジネス能力とは、ビジネスが価値を生み出すために行う行為を意味 • ビジネス能力は通常、ビジネスオブジェクトに集中し、複数のサブ能力に分解でき、各開発し たいソフトウェアのドメインを分析してビジネス能力を導出し、分離する マイクロサービスアーキテクチャ定義ステップ 2 – サービス分解戦略決定 機能要件 私はユーザーとして00をして XXになりたい 私はサーバーとして00をして XXにしたい createRequest() acceptRequest() AA サービス BB サービス CC サービス

Slide 28

Slide 28 text

33 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. サブドメインパターン別分解 • DDDは、オブジェクト指向ドメインモデル中心のソフトウェアアプリケーションをモデリングする手法 • よくユビキタスランゲージと呼ばれるドメインの専門家や開発者などを含むチーム全体で共用で使用する 言語を定義する •DDDにはマイクロサービスアーキテクチャに適用できる有用なサブドメインとバウンデッドコンテキスト という概念がある. マイクロサービスアーキテクチャ定義ステップ 2 – サービス分解戦略決定 機能要件 私はユーザーとして00をして XXになりたい 私はサーバーとして00をして XXにしたい createRequest() acceptRequest() AA サービス BB サービス CC サービス CC サブドメイン BB サブドメイン AA サブドメイン AA ドメイン モデル BB ドメイン モデル CC ドメイン モデル mapped mapped mapped

Slide 29

Slide 29 text

35 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. マイクロサービスアーキテクチャ定義ステップ ３ – サービス別API定義 各サービスごとのAPI（作業とイベント）を定義 どのサービスが要請の進入点なのかを設定しなければならず、配分後にサービスがどの ように協同すべきかを決める 機能要件 私はユーザーとして00をして XXになりたい 私はサーバーとして00をして XXにしたい createRequest() acceptRequest() AA サービス BB サービス CC サービス verifyRequest()

Slide 30

Slide 30 text

37 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. AA 서비스 Hexagonal Architecture DOMAIN BUSINESS LOGIC Repository DAO Browser App Message Broker ADAPTER ADAPTER ADAPTER ADAPTER PORT PORT PORT APPLICATION

Slide 31

Slide 31 text

38 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. サービス分解の妨げ ネットワーク遅延 同期IPCによる可用性の低下 データ一貫性の維持 分解を阻害する万能クラス

Slide 32

Slide 32 text

39 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナ化 (Containerization)

Slide 33

Slide 33 text

40 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナ化 アプリケーションとその依存要素をコンテナ画像形式で梱包することを意味 コンテナビルドプロセスはOCI (Open Container Initiative) を遵守しなければならな い

Slide 34

Slide 34 text

42 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナ化 コンテナ環境の構造比較 Hardware Operating System Hardware Operating System Hypervisor Hardware Operating System Container Runtime Operating System Operating System Bin / Library Bin / Library Bin / Library Bin / Library Bin / Library App App App App App App App App App App Traditional Deployment Virtualized Deployment Container Deployment Virtual Machine Virtual Machine Container Container Container

Slide 35

Slide 35 text

43 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナ化 コンテナ環境の構造比較 Virtualized Deployment Container Deployment C VM VM VM VM C C C C C C C C C C C C

Slide 36

Slide 36 text

45 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナ化その後。 配布の問題点 サービスディスカバリーの問題 サービス公開の問題 サービス障害、負荷モニタリングの問題点

Slide 37

Slide 37 text

46 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. コンテナオーケストレーション (Container Orchestration) 複雑なコンテナ環境を効果的に管理するためのツール サーバー管理者の役割に代わるプログラムを作成するツール 多様なコンテナオーケストラが登場 • DEIS • RANCHER • MESOS • MARATHON • Nomad • Docker SWARM • Kubernetes

Slide 38

Slide 38 text

47 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Kubernetes コンテナを簡単かつ迅速に配布/拡張し、管理を自動化するオープンソースプラット フォーム 2015年グーグルにより公開 (v 1.0 release) • 週に20億個のコンテナを作成 • コンテナ配布/管理のために使用していたborgをベースに作ったオープンソース CNCFにコード寄付

Slide 39

Slide 39 text

50 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 開発環境 既存システム vs. K8S 開発１チーム 開発２チーム 開発Nチーム 業務 業務 業務 業務 業務 業務 middle ware middle ware middle ware OS OS OS server server server on- premise cloud cloud shell- script web- console macro Kubernetes server container container container container container container Image repository SRE / Platform 動的な開発チーム構成 コンテナベースの標準化 された環境と管理 無停止配布 開発１チーム 開発２チーム 開発Nチーム

Slide 40

Slide 40 text

51 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. インフラ管理 既存システム vs. K8S インフラ第1 チーム インフラ第2 チーム インフラ第3 チーム SRE Kubernetes 運用技術の標準化による作業時間の効率化/システム一括設定作業時間の短縮/Human Error減少

Slide 41

Slide 41 text

52 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. サーバーの設定と配布 既存システムvs. K8S Servers 開発チーム 開発チーム インフラ チーム SRE サーバー 追加要請 必要設定等 調整 サーバーの追加作業 ガイドの参照と作成 配布 ビルドファイル配信 Kubernetes 配布 AutoScailing 運用・管理 Image push

Slide 42

Slide 42 text

53 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Database 二重化 既存システム vs. K8S master slave sync Database Container Database Container storage

Slide 43

Slide 43 text

54 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. IaC (Infrastructure as Code)

Slide 44

Slide 44 text

56 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Infrastructure as Code 基本構成 https://scand.com/company/blog/infrastructure-as-code/

Slide 45

Slide 45 text

58 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Infrastructure as Code example Terraform exam-route.tf AWS CFN exam-route.yaml

Slide 46

Slide 46 text

59 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Infrastructure as Code Terraformを活用したGitOps

Slide 47

Slide 47 text

61 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. CI / CD

Slide 48

Slide 48 text

62 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. CI / CD CI (Continuous Integration) • 開発環境で開発中のコードを統合し、必要に応じてテストを並行して行う一連のプロセス CD (Continuous Delivery / Continuous Deployment) • Continuous Delivery • 開発者がアプリケーションに適用した変更点がバグテストを経てリポジトリ(gitまたはコンテナレジス トリ)に自動的にアップロードされる一連のプロセス • Continuous Deployment • 開発者の変更をリポジトリから顧客が利用可能なプロダクション環境まで自動的にリリースする一連の プロセス

Slide 49

Slide 49 text

65 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. CI / CD Example (Jenkins + argoCD) Developer Pipeline System Operator Pipeline Code commit / push webhook trigger application codes repository Jenkins CI AWS ECR Kubernetes Argo CD GitOps repository Docker image push New docker image pull Manifest sync Manifest commit / push Manifest / Chart.yaml upload Manifest sync / diff

Slide 50

Slide 50 text

66 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Observability

Slide 51

Slide 51 text

67 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Observability Observability • ITやクラウドコンピューティングにおいて、オブザーバビリティは、ログ、メトリック、ト レースなどのシステムで生成されるデータに基づいて、システムの現在の状態を測定（また は推論）する機能 Monitoring • ある対象を監視、観察するという意味で、モニタリングの目的は持続的な監視、監察を通じ て対象の状態や可用性、変化などを確認し備えること

Slide 52

Slide 52 text

69 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Observability Observability vs Monitoring MONITORING OBSERVABILITY SMS NMS DBMS APM FMS TMS IMS VMS BMS Server1 Server2 Server3 NET1 NET2 NET3 DB1 DB2 DB3 APP1 APP2 APP3 Metrics Tracing Logging AI より良い可視性の確保 潜在的問題識別 信頼性と性能改善 会議時間短縮

Slide 53

Slide 53 text

70 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. Observability DevOpsとObservability組合 https://www.mdpi.com/1999-5903/14/10/274

Slide 54

Slide 54 text

72 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ようこそ！クラウドネイティブへ！

Slide 55

Slide 55 text

73 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 結論 理想的なクラウドネイティブ Observability (AIOps) IaC (GitOps) CI / CD (DevOps) Kubernetes Patterns (Automatable Containers at Scale) Microservices Principles (Services optimized for change) Hexagonal Architecture (Decoupled infrastructure components) Domain-Driven Design (Ubiquitous domain model) Clean Code (Well-crafted code)

Slide 56

Slide 56 text

74 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 結論 クラウドネイティブの成熟度 Level 0 : Cloud Ready Level 1 : Cloud Friendly Level 2 : Cloud Resilient Level 3 : Cloud Native • クラウド準備段階 • ハードウェア仮想化 • コンテナ化された画像による実行環境 • 内部ファイルシステムのない環境 • クラウド親和段階 • 緩いシステム結合構造 • 名前で探すサービス(サービスディスカバリー) • 12-factor app 原則の遵守 • クラウド深化段階 • 集中化されたモニタリング、メトリクス • マルチクラウドを網羅するスケール戦略 • 積極的な障害テスト、カバレッジを90%以上追求 • クラウドネイティブ • マイクロサービス構造を使用し、原則に従う • APIベースのソフトウェアアーキテクチャ

Slide 57

Slide 57 text

76 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. 結論 Stranger Facade Pattern Stranger Facade Stranger Facade Legacy App. (Monlith) Modern App. (Microservice) Legacy App. (Monlith) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) Modern App. (Microservice) 初期転換 転換加速 転換完了

Slide 58

Slide 58 text

77 ©2023 ZEAL CORPORATION. All Rights Reserved. ありがとうございます。 株式会社ジール クラウドマネージドサービスユニット zeal-cms@zdh.co.jp

Slide 59

Slide 59 text

No content