Kubernetesは、コンテナ化されたアプリケーションを管理するためのオープンソースのプラットフォームです。このガイドでは、Kubernetesについての基本的な知識を、初心者の方にもわかりやすく解説します。
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Kubernetesとは？
Kubernetes（クーバネティス）は、Googleが開発したコンテナオーケストレーションツールで、複数のコンテナを自動的に配置、管理することができます。これにより、大規模なアプリケーションのデプロイやスケーリングが容易になり、信頼性の高い運用が可能です。
わかりやすい具体的な例1
例えば、Kubernetesを使って、Eコマースサイトを運営する場合を考えてみましょう。通常、Eコマースサイトは多くの異なるサービス（商品表示、カート機能、決済システムなど）で構成されています。Kubernetesはこれらのサービスをそれぞれのコンテナとして分離し、必要に応じて自動的にスケールアップやスケールダウンを行います。これにより、トラフィックが急増した際でも安定した運用が可能になります。
わかりやすい具体的な例2
また、Kubernetesは、開発環境と本番環境を統一するためにも利用できます。例えば、開発者がローカル環境でアプリケーションをテストする際に使用した設定を、そのまま本番環境にも適用することができます。これにより、環境の違いによる不具合を減少させ、デプロイのスピードを向上させることができます。
Kubernetesはどのように考案されたのか
Kubernetesは、Googleが社内で使用していたコンテナ管理システム「Borg」をベースにして開発されました。クラウドネイティブなアプリケーションの普及とともに、より効率的でスケーラブルなインフラ管理が求められるようになり、2014年にオープンソースとして公開されました。
考案した人の紹介
Kubernetesは、Googleのエンジニアたちによって考案されました。その中でも、クレイグ・マクラッキー氏、ジョー・ベダ氏、ブレンダン・バーンズ氏が主要なメンバーとして知られています。彼らは、クラウドコンピューティングのパイオニアであり、コンテナ技術を用いた効率的なアプリケーション管理の方法を広めました。
考案された背景
Kubernetesが考案された背景には、従来のサーバー管理手法の限界があります。仮想マシンの普及によって、より効率的なリソースの活用が求められるようになりましたが、それでも大規模なアプリケーションの管理は困難でした。Googleは自社のインフラを効率的に管理するために、Borgというシステムを開発し、その経験を基にKubernetesが生まれました。
Kubernetesを学ぶ上でつまづくポイント
Kubernetesの学習において多くの人がつまづくのは、その複雑な概念と操作方法です。特に、Podやサービス、デプロイメントといった基本的なコンポーネントの理解が難しく感じられることがあります。また、クラスタの設定や管理には高い技術的な知識が要求されるため、初学者にとっては敷居が高い部分です。
Kubernetesの構造
Kubernetesは、クラスタと呼ばれるコンテナの集合体で構成されています。このクラスタは、マスターノードとワーカーノードに分かれており、マスターノードが全体の管理を行い、ワーカーノードが実際のアプリケーションを実行します。さらに、各ノード上ではPodと呼ばれる最小単位が稼働し、これらが連携してアプリケーションを構築します。
Kubernetesを利用する場面
Kubernetesは、大規模なマイクロサービスアーキテクチャを構築する際に特に有用です。また、クラウドネイティブなアプリケーションのデプロイやスケーリングにも適しています。さらに、複数の環境で同一のアプリケーションを実行する際の統一性を保つために利用されることが多いです。
利用するケース1
ある企業が、グローバルに展開するウェブサービスを運営しているとします。ユーザーが世界中に分散しているため、各地域にサーバーを設置し、負荷分散を行う必要があります。この場合、Kubernetesを使って各地域のクラスタを管理し、トラフィックに応じて自動的にリソースを割り当てることで、ユーザーに快適なサービスを提供できます。
利用するケース2
スタートアップ企業が新しいアプリケーションを開発する際、Kubernetesを活用することで、開発環境と本番環境を統一し、迅速なデプロイを実現することができます。また、Kubernetesの持つオートスケーリング機能により、トラフィックの急増にも柔軟に対応できるため、急成長するビジネスにおいても安心して運用できます。
さらに賢くなる豆知識
Kubernetesには、多くの便利な機能が隠されています。その一つが「Helm」というパッケージマネージャーです。Helmを使うことで、複雑なアプリケーションのデプロイを簡素化し、管理を容易にすることができます。また、Kubernetesには「Ingress」というコンポーネントがあり、これを利用することで外部からのアクセスを効率的に管理することが可能です。
あわせてこれも押さえよう！
- Docker
- Helm
- Microservices
- Istio
- CI/CD
Dockerは、Kubernetesと組み合わせて使用されることが多いコンテナ技術です。
Helmは、Kubernetesのパッケージマネージャーで、アプリケーションのデプロイを簡素化します。
マイクロサービスアーキテクチャは、Kubernetesの利用を前提とした設計手法です。
Istioは、Kubernetes上でサービスメッシュを実現するためのツールです。
継続的インテグレーションと継続的デリバリーは、Kubernetesと連携して効率的に行えます。
まとめ
Kubernetesを学ぶことで、現代のITインフラの管理を効率化し、柔軟性を高めることができます。また、日常業務においても、デプロイやスケーリングのスピードを向上させることで、ビジネスの競争力を強化することが可能です。Kubernetesは、今後のクラウドネイティブな時代において、不可欠なスキルと言えるでしょう。
