Masaya Aoyama CyberAgent Kubernetes as a Service ͷར༻ऀΛࢧ͑Δػೳ Platform Engineering Meetup #1 amsy810 @amsy810

- Co-chair ੨ࢁ ਅ໵ + CREATIONLINE - 技術アドバイザ + SAKURA Internet Research Center – 客員研究員 + 3-shake 技術顧問 + PLAID - Organizer - KaaS Product Owner - Publications Twitter: @amsy810

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CyberAgent のプライベートクラウド CyberAgent には もともと事業領域ごとに、2 つのプライベートクラウド環境が存在 2021年ごろに合併し、 CIU（CyberAgent group Infrastructure Unit）へ AI・広告事業側 プライベートクラウド （OpenStack ベース） メディア・ゲーム事業側 プライベートクラウド （OpenStack ベース）

KaaS / ML Platform 開発チーム

Kubernetes as a Service ʹجຊతͳػೳ

AKE の歴史

クラスタの管理: AKE Cluster API Provider

AKE におけるクラスタの管理 クラスタ アップグレード AKE Cluster API Provider （cluster-api-provider-openstack based） & AKE Cluster Manager クラスタ オートスケール AKE Cluster Autoscaler (cloudprovider/clusterapi based) ノード オートヒーリング AKE Node Autorepair

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ユーザークラスタ郡に対するエコシステムの管理 管理クラスタ上にデプロイ 管理クラスタ ユーザークラスタ 「ユーザー側では直接利⽤しないもの」 「KaaS としての⾃動管理系の機能」 などで利⽤ e.g. Cluster Autoscaler 管理クラスタからユーザクラスタの状態を監視し、スケールが必要になったらスケールアウト e.g. Node Auto Repair 管理クラスタから、ユーザークラスタのノードの状態を確認し、問題が⽣じたら修復 ユーザー向けクラスタ上にデプロイ 管理クラスタ ユーザークラスタ 「ユーザが直接利⽤する必要があるもの」 「ユーザクラスタ上の情報が必要なもの」 などで利⽤ e.g. Cert Manager CRD を含む⼀式をデプロイし、ユーザーの Ingress などで証明書が利⽤できるように e.g. Prometheus / Exporter 類 ユーザのクラスタ上でメトリクスを収集する（管理クラスタへ集約）

ブランチ戦略 • 新たな Kubernetes マイナーバージョンが出るたびに main ブランチから切り出す • 変更は main ブランチに⾏い、各ブランチには⾃動的に cherry-pick（実際には PR） • リリースを⾏うタイミングで各ブランチで tag を発⾏

Kubernetes マニフェストの⾃動更新の⽬指す形 Config リポジトリに対して、各エコシステムに対する ⾃動的なアップグレードのPRと変更差分の表⽰ Config Repo manifest manifest

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CyberAgent における KaaS を取り巻く現状 CyberAgent グループには、約 100 のプロジェクト（⼦会社）が存在 CIU がターゲットとするのは各プロジェクト（⼦会社） GKE on GCP / EKS on AWS / AKE on プライベートクラウド の技術選定は⾃由 AKE チームはパブリッククラウドと⽐較して、利⽤される・必要とされるプラットフォームの提供を⽬指す e.g. コスト、利便性、運⽤容易性、⼿厚いサポート、etc ただ Kubernetes を提供するだけだと、各利⽤者はがさまざまな上物を⼿間をかけて⽤意する ⾞輪の再発明が多い・ベストプラクティスがほかチームに伝播しない・膨⼤なキャッチアップが必要 といった組織上の課題を解決する ユーザーが遭遇した問題への対応・要望のある機能 を共通化してプラットフォーム側で提供

Kubernetes 運⽤の課題と AKE が⽬指す世界観 Cloud Native ではサービスアプリケーションを進化させ続けることが注⽬されがち… Kubernetes / Platform 側も塩漬けせずに進化させ続けるべき CloudNative / Kubernetes は運⽤が⼤変 「CI/CDなどで組み込む必要があった機能」 「コンサルが改善提案する内容」なども Platform 側で提供 CloudNative / Kubernetes はキャッチアップが⼤変 「適切に扱うためのベストプラクティス」 「広がり続けるエコシステム」を提供

Kubernetes 運⽤の課題と AKE が⽬指す世界観 Cloud Native ではサービスアプリケーションを進化させ続けることが注⽬されがち… Kubernetes / Platform 側も塩漬けせずに進化させ続けるべき CloudNative / Kubernetes は運⽤が⼤変 「CI/CDなどで組み込む必要があった機能」 「コンサルが改善提案する内容」なども Platform 側で提供 CloudNative / Kubernetes はキャッチアップが⼤変 「適切に扱うためのベストプラクティス」 「広がり続けるエコシステム」を提供

Kubernetes 利⽤の最適化・改善⽀援 余剰権限 の検知と通知（In progress） 余剰リソース の検知と通知 ⾮推奨・廃⽌ API の検知と通知 監査ログと Role/RoleBinding を元に不要な権限を算出し、通知を⾏う VPA をベースに Requests / Limits の改善提案を⾏う ユーザーはワークロードをデプロイするだけで、⾃動的に最適 なリソース設定の取得・適⽤までを⾏うことが可能 ⾮推奨 API ⽤の Constraints の .status.violations を利⽤し、 現在の Kubernetes version で⾮推奨なリソースの洗い出し

CyberAgent 横断での Gatekeeper Policy 合計 63 個のポリシーを実装 順次 さまざまな Kubernetes への導⼊推進へ 導⼊を始めやすい提供⽅法 • Namespace 単位の Opt-in • リソース単位の Opt-out

ORAS による Constraint の OCI Image 化 Conftest の代わりに gator test コマンドを利⽤（実際は kustomize/helm 対応のためラップしたツールを提供） ConstraintTemplate / Constraint を OCI Image 化して提供 ユーザーの任意のポリシーも組み合わせ可能 https://open-policy-agent.github.io/gatekeeper/website/docs/gator/#bundling-policy-into-oci-artifacts ConstraintTemplate / Constraint ConstraintTemplate / Constraint ConstraintTemplate / Constraint Git Repository apply Pull Request ConstraintTemplate / Constraint ConstraintTemplate / Constraint ConstraintTemplate / Constraint OCI Image 化したポリシー群 $ gator test --image policy:v0.1 manifests/

Kubernetes 運⽤の課題と AKE が⽬指す世界観 Cloud Native ではサービスアプリケーションを進化させ続けることが注⽬されがち… Kubernetes / Platform 側も塩漬けせずに進化させ続けるべき CloudNative / Kubernetes は運⽤が⼤変 「CI/CDなどで組み込む必要があった機能」 「コンサルが改善提案する内容」なども Platform 側で提供 CloudNative / Kubernetes はキャッチアップが⼤変 「適切に扱うためのベストプラクティス」 「広がり続けるエコシステム」を提供

Observability を実現する環境 管理クラスタ ユーザークラスタ ユーザークラスタ M etrics Metrics Promtail Promtail Log Log Datasource Datasource Datasource Datasource proxy テナント A テナント B prometheus-community/prom-label-proxy を利⽤して Project ラベルを元にテナント分離 Dashboard Alerting Dashboard Alerting AKE 利⽤ユーザの監視基盤としては Grafana Alerting を提供 ※ 別途 Datadog のアドオンも提供 Datasource Alertmanager AKE利⽤者 AKE利⽤者 AKEチーム Alerting 運⽤上必要なダッシュボード ⼀般的なアラートなども提供 AKE チームが死活監視に必要なもの ＋ユーザーが必要なメトリクス

その他の OSS の利⽤・提供 イメージスキャン（SBOM ⽣成 / 脆弱性スキャン）の提供 Cisco 発の OpenClarity プロジェクトの kubeclarity を利⽤ • Syft: SBOM の⽣成 • Grype: SBOM を元にした脆弱性スキャン [特徴1] クラスタ上で動作しているコンテナイメージを対象にスキャン [特徴2] クラスタ上で起動しているコンテナを対象にした検索も可能 Cilium CNI の提供（In-progress） 現在は Calico CNI を利⽤ 期待していること • ebpf / DSR 構成による レイテンシ削減 • DSR 構成による ClientIP の保持 • 可観測性の向上 • より柔軟な Network Policy • 将来的な eBPF-based Service mesh 参考: https://amsy810.hateblo.jp/entry/2022/12/02/122209 ⾼機能化 アドテクなどの領域に おけるメリット

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まとめ AKE は約 6 年に渡って稼働し、OpenStack Heat > Clsuter API へ 少⼈数で効率的に運⽤するために、ソフトウェアによる⾃律化を推進 ⻑年の Kubernetes 運⽤の経験から、 ユーザーが負担と感じる運⽤や実装、 進化し続けるベストプラクティスを AKE チームが提供 アプリケーションだけではなく、進化し続ける Platform へ

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