ぼうけんにでかけよう Kubernetes KEDA
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ServerlessDays Fukuoka 2019 2019/12/14
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ぼうけんにでかけよう Kubernetes KEDA
- 2. Profile • Tsukasa Kato / 加藤 司 • 株式会社オルターブース テクニカルアーキテクト • Microsoft MVP for Microsoft Azure • https://tsukatoh.hatenablog.com/ • https://www.slideshare.net/tsukasakatou9
- 3. Agenda • Kubernetes • Kubernetes-based Serverless • KEDA 上記を用いたFaaSを知っていただく
- 4. Kubernetes
- 5. Kubernetes • コンテナーアプリケーションを管理するためのオーケスト レーションツール • 自動デプロイ、スケーリング、アプリ・コンテナーの運用 自動化 • Webコンソールが用意されており、GUIでの管理が可能 • Google が社内のオーケストレーションツール「Borg」を 元に開発 • CNCFに寄贈され管理されておりオープンソースで提供さ れている • マイクロサービスを構築する基盤として採用される事が多 い
- 8. Kubernetes managed services Google Kubernetes Engine Azure Kubernetes Service Amazon Elastic Container Service for Kubernetes IBM Cloud Kubernetes Service Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes Rancher NetApp Kubernetes Service
- 10. Cluster Autoscaler • 追加容量が必要になった場合は新しいノードが自動的に追 加され、不要になれば削除される • 実行するワークロードの量に基づいてクラスタのサイズを 自動的に変更 • リソース制約のためにノードでスケジュールできないPod を監視 • ノードプール単位で機能 • Horizontal Pod Autoscaler(HPA)と連携して機能してノー ドとポッドの管理を行う
- 11. Horizontal Pod Autoscaler(HPA) • Kubernetes クラスターのメトリック サーバーを使用して、 Podのリソースの需要をモニターし、 アプリケーションで 必要なリソースが増えるとその需要を満たすためにレプリ ケーションコントローラー、デプロイ、レプリカセット内 のポッドの数を自動的にスケーリング • また、リソースが不要になったときにスケールインできる • Kubernetes 標準APIオブジェクトとコントローラとして実 装されている
- 13. Knative KEDA Virtual Kubelet Kubernetes-based Serverless
- 14. Knative • Serverless ワークロードをビルド、デプロイ、管理機能を提 供するKubernetesベースのプラットフォーム • Scale-to-zero、自動 スケーリング、クラ スタ内ビルド、 Kubernetes 上のク ラウド ネイティブ アプリケーション用 のイベント フレーム ワークなどの機能が ある https://github.com/knative
- 16. Virtual Kubelet • Kubeletの仮想実装で、汎用的にk8sクラスタから外部リソー スを利用できる • バースティングなど を目的として利用す るのがベター • Microsoftが始めた OSSプロジェクトで、 現在はCNCFによっ て管理されている https://github.com/virtual-kubelet/virtual-kubelet
- 17. Virtual Kubelet Alibaba Cloud ECI Provider Azure Container Instances Provider Azure Batch GPU Provider AWS Fargate Provider HashiCorp Nomad OpenStack Zun
- 18. Serverless Container Serverless Containers = Nodeless Containers VM、クラスタ （ノード）が不要 コンピュート課金 オンデマンド実行 可能 AWS FargateAzureContainer Instances Alibaba Elastic Container Instance
- 19. KEDA
- 20. KEDA (Kubernetes-based Event Driven Autoscaling Component) K8sでイベント駆動型の Podレベルオートスケールを可能にするフレームワーク • Red HatとMicrosoftのエンジニアリングチームのコラボ レーションの結果として開始されたプロジェクト • Kubernetesクラスターにインストールしてイベントベース のコンテナースケーリングを有効にすることができるオープ ンソースコンポーネントとして定義される • CPUメトリックスとメモリを活用してコンテナをゼロからス ケーリングし、Kubernetes機能を拡張する
- 22. Architecture • Scaler：選択したソースに接続 して、メトリックを読み取る • Metrics adapter：Scalerに よって読み取られたメトリック をHorizontal Pod Autoscaler に転送して、アプリの自動ス ケーリングを有効にする • Controller：0⇔1のスケーリン グを提供する https://keda.sh/concepts/overview/#how-keda-works
- 23. KEDA • Kubernetesのスケーリング「Horizontal pod autoscaler (HPA)」はPodのCPUやメモリ消費量で調整される • KEDAは非HTTPなイベントに連動してクラスターへのデプロ イを自動スケールできる • HPAなどのKubernetesコンポーネントとネイティブに統合 され、クラウドとエッジの両方で実行できる • KEDAがZero Scale in/outを行い、他はHPAがScale in/out する • 様々なスケーラーが用意されており、今後も追加予定 • MIT Licenseで提供され、CNCFへの登録も進められている
- 24. Scalers
- 25. Scalers • Apache Kafka Topic • AWS Cloudwatch • AWS SQS Queue • Azure Event Hubs • Azure Service Bus • Azure Storage Queue • External • Google Cloud Platform Pub/Sub • Huawei Cloudeye • Liiklus Topic • NATS Streaming • Prometheus • RabbitMQ Queue • Redis Lists
- 27. HelmでKEDAをデプロイ 1. Helm repoを追加 2. Helm repoをアップデート 3. KEDAのHelm chartをインストール $ helm repo add kedacore https://kedacore.github.io/charts $ helm repo update $ helm install kedacore/keda --namespace keda --name keda $ kubectl create namespace keda $ helm install keda kedacore/keda --namespace keda Helm 2.x Helm 3.x
- 28. Kubectlでyamlからのデプロイ 1. Githubからサンプルをダウンロードしてインストール https://github.com/kedacore/keda $ kubectl create namespace keda $ kubectl apply -f deploy/crds/keda.k8s.io_scaledobjects_crd.yaml $ kubectl apply -f deploy/crds/keda.k8s.io_triggerauthentications_crd.yaml $ kubectl apply -f deploy/
- 30. Azure Functions Core Toolsのインストール • Azure Functions Core Toolsをインストールすることで Kubernetes上でAzure Functionsが利用可能となる • 以前はスケールも自分での実装が必要だったが、KEDAを使 うことでスケールの実装が不要となった • インストールするには以下のコマンドを投入する ※要作業端末へのAzure Functions Core Toolsインストール $ func kubernetes install --namespace keda
- 31. Azure Functions Core Toolsをデプロイ • kedaとosiris関連の podが追加される
- 32. DEMO
- 33. DEMO Architecture Azure Kubernetes Service Azure Storage Queue
- 34. まとめ • KEDAはKubernetesの上で実行できるFaaS • 各クラウドはもちろんオンプレミスでも実行が可能 • Virtual Kubelet + KEDAはバースティングな状況には向いて いる • KEDAはまだまだ発展途上のプロダクトなので今後に期待 • Serverlessの仕様が標準化され、ベンダーを意識しない世界 が来てほしい
- 35. ご清聴ありがとうございました