Azure Kubernetes Serviceによるマイクロサービスデプロイの実践
By Mirko Peters ·
ブログへようこそ。ポッドキャストを制作する私たちは、クラウドアーキテクチャの技術的な細部を掘り下げることに喜びを感じていますが、同時に一歩引いて、現代の開発チームがどのように機能しているのか全体像を捉えることの重要性も理解しています。今回は、中核となるアーキテクチャのテーマの一つを取り上げて掘り下げます。モノリシックなアプリケーションを、マネージドプラットフォーム上で動作する独立したマイクロサービスに分割することで、エンジニアリングの文化を根本から変えられるという点です。チームがリリースのボトルネック、硬直的なデプロイ、インフラのコストの膨らみに悩んでいるなら、このポストは役に立つはずです。本記事では、Azure Kubernetes Service (AKS) によるマイクロサービスデプロイの要点を解説します。開発スピード、並行デプロイ、ゼロトラストネットワーク、インテリジェントなスケー
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ブログへようこそ。ポッドキャストを制作する私たちは、クラウドアーキテクチャの技術的な細部を掘り下げることに喜びを感じていますが、同時に一歩引いて、現代の開発チームがどのように機能しているのか全体像を捉えることの重要性も理解しています。今回は、中核となるアーキテクチャのテーマの一つを取り上げて掘り下げます。モノリシックなアプリケーションを、マネージドプラットフォーム上で動作する独立したマイクロサービスに分割することで、エンジニアリングの文化を根本から変えられるという点です。チームがリリースのボトルネック、硬直的なデプロイ、インフラのコストの膨らみに悩んでいるなら、このポストは役に立つはずです。本記事では、Azure Kubernetes Service (AKS) によるマイクロサービスデプロイの要点を解説します。開発スピード、並行デプロイ、ゼロトラストネットワーク、インテリジェントなスケーリングについても触れます。
AKSによるマイクロサービス入門
モノリシックなソフトウェアアーキテクチャから分散型のマイクロサービスパターンへの移行は、容易ではないことがほとんどです。アプリケーションを分割すると大きな柔軟性が得られる一方で、運用の複雑さも同時に増します。数十、あるいは数百ものコンテナ化されたコンポーネントを管理するには、堅牢なオーケストレーションエンジンが必要です。ここで登場するのがAzure Kubernetes Serviceであり、現代のクラウドネイティブシステムを支える基盤となります。
コントロールプレーンの管理、仮想マシンのプロビジョニング、クラスターの正常性監視といった負荷の高い作業をAKSが肩代わりすることで、開発チームは本当に重要なこと、つまり優れたビジネスロジックの作成に注力できます。Azureのエコシステムがネイティブに備える管理機能と組み合わせると、AKSはコンテナオーケストレーションを困難な運用上のハードルから競争上の優位性へと変えます。レガシーなWebアプリの移行を進める場合でも、AI を活用したバックエンドサービスをゼロから構築する場合でも、AKSのデプロイ戦略を習得することは、先進的な技術組織にとって欠かせないマイルストーンです。
アプリケーションを独立したマイクロサービスに分割する
マイクロサービスの思想の中核にあるのは、関心の分離という原則です。ユーザー認証、データ処理、課金、フロントエンドのレンダリングを一つの巨大なコードベースに詰め込むのではなく、それぞれを独立した自己完結型のサービスに分離します。各マイクロサービスは通常、自身のデータストアを持ち、明確に定義されたAPIを公開し、他から独立して開発、テスト、デプロイできます。
このパターンをAKS上に実装すると、組織構造とソフトウェアアーキテクチャを自然に一致させられます。Kubernetesはワークロードをポッドとネームスペースで整理するため、ビジネスドメインをそのままクラスターの境界にマッピングできます。プロダクトチームは、互いの作業を妨げることなく特定のマイクロサービスを担当できます。さらに、バグやパフォーマンスのボトルネックによって重要度の低いバックグラウンドサービスが停止しても、影響範囲は厳密に限定されます。アプリケーションの残りの部分は稼働を続け、エンドユーザーに対して応答性を保ちます。
開発スピードの向上と並行デプロイ
マイクロサービスにAKSを採用することで最も早く得られる利点の一つは、チームの開発スピードが大きく向上することです。従来のモノリシックなリリースサイクルでは、あるチームの修正が一つ遅れると、他のすべてのチームが作った機能のデプロイまで止まってしまいます。マイクロサービスは、この同期にかかるコストを取り除きます。
さらにAKSは、並行デプロイを実行する場面で真価を発揮します。コアとなるレコメンドサービスに大きなアルゴリズムの更新を展開する場面を想像してください。ユーザー体験全体を停止させかねない強引な切り替えを行う代わりに、AKSでは新バージョンを旧バージョンと並行してデプロイできます。高度なトラフィックルーティングとIngress構成を使えば、テスト用のトラフィックのごく一部を新バージョンに向けつつ(これはカナリアデプロイと呼ばれることが多い方式です)、残りのトラフィックは安定したベースラインに安全に流し続けられます。実環境での指標とパフォーマンスを検証したら、トラフィックを100%まで円滑に移行し、古いポッドをダウンタイムなしで廃止できます。
ゼロトラストネットワークとセキュリティポリシーの適用
マイクロサービスの構成が広がるにつれ、サービス間の通信経路を保護することが極めて重要になります。従来の境界型セキュリティモデルでは、社内ネットワーク内のすべてを安全とみなしていました。しかし、クラウドネイティブなアーキテクチャでは、ゼロトラスト ネットワークへの移行が求められます。
AKS では、ネットワーク レイヤーまで踏み込んだ、厳格できめ細かなセキュリティ ポリシーを適用できます。既定では、Kubernetes の Pod はクラスター内のほかのどの Pod とも通信できます。しかし、Kubernetes Network Policy を実装し、Azure の堅牢なロールベースのアクセス制御 (RBAC) および Azure Active Directory との統合と組み合わせることで、この状態を逆転させられます。まずはすべての受信および送信接続を遮断する「すべて拒否」の姿勢から始め、必要な通信経路のみを明示的に許可するルールを記述できます。たとえば、フロントエンドの API ゲートウェイはユーザー サービスと通信する必要がありますが、ユーザー サービスがデータベースのバックアップ用ユーティリティと通信する理由はありません。こうした境界を強制することで、1 つのマイクロサービスが侵害されたとしても、攻撃者の横方向への移動を確実に食い止められます。
システムを停止させずに個々のサービスをスケーリングする
モノリシックなアーキテクチャでは、急激なトラフィック増加に対応するためにアプリケーション スタック全体をスケールアップする必要があり、大量のコンピューティング リソースが無駄になります。フラッシュセールでチェックアウト ページにアクセスが殺到しているときに、そのペースに合わせるためだけにレポート用のダッシュボード サーバーをスケールアップする必要はありません。
AKS は、水平 Pod 自動スケーラー (HPA) やクラスター オートスケーリングといったネイティブの仕組みによって、この課題をスマートに解決します。アプリケーションが独立したマイクロサービスに分割されているため、各サービスのリソース特性に合わせて個別のスケーリング ルールを正確に設定できます。たとえば決済処理サービスでアクセスが急増した場合、AKS は CPU 使用率、メモリのしきい値、またはカスタムのアプリケーション メトリックに基づいて、そのサービスの Pod を自動的に追加で起動し、負荷を分散します。トラフィックが落ち着くと、AKS はそれらの Pod を縮小します。これにより、クラウドの支出が最適化され、実際に消費したコンピューティング リソース分の料金だけが発生します。
Azure Kubernetes Service を活用した結論と次のステップ
Azure Kubernetes Service 上でアプリケーションを独立したマイクロサービスに分割することは、開発スピードの向上、システムの回復力の強化、クラウド費用の最適化につながる確実な方法です。シームレスな並行デプロイの実行、ゼロトラスト ネットワークの原則の適用、システム全体に影響を与えずに個々のコンポーネントをスケーリングすることにより、AKS はエンジニアリング チームに、最新のソフトウェア提供のための理想的な環境を提供します。
これらの概念が実際の環境でどのように結びつくのかをさらに詳しく知りたい場合は、関連するポッドキャストのエピソードをぜひご覧ください。クラウドにおけるコンテナー オーケストレーションについて、包括的でわかりやすい解説を聞くには、Azure Kubernetes Service (AKS) - Simply Explained のエピソードをお聴きください。今日からクラウドネイティブなアーキテクチャを取り入れ、デプロイ戦略を次のレベルへ進めましょう。