Kubernetes マニフェストでのコンテナイメージダイジェストの使用

Last reviewed 2021-01-08 UTC

このチュートリアルでは、Kubernetes にコンテナをデプロイするデベロッパーとオペレーターを対象に、コンテナイメージダイジェストを使用してコンテナイメージを識別する方法について説明します。コンテナイメージダイジェストはコンテナイメージを一意かつ不変的に識別します。

イメージダイジェストを使用してコンテナイメージをデプロイすると、イメージタグを使用する場合と比べていくつかのメリットがあります。イメージダイジェストの詳細については、このチュートリアルに進む前に、コンテナイメージダイジェストの使用についての付属ドキュメントをご覧ください。

Kubernetes Pod 仕様のコンテナの image 引数は、ダイジェスト付きのイメージを受け入れます。この引数は、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、ReplicaSet、Job リソースの template セクションなど、Pod の仕様を使用するすべての場所に適用されます。

ダイジェストを使用してイメージをデプロイするには、イメージ名に続けて @sha256: とダイジェスト値を指定します。次に、ダイジェスト付きのイメージを使用する Deployment リソースの例を示します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: echoserver
        image: gcr.io/google-containers/echoserver@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
        ports:
        - containerPort: 8080

イメージダイジェストを使用するデメリットの 1 つは、イメージをレジストリに公開するまでダイジェスト値がわからないことです。新しいイメージをビルドすると、ダイジェスト値が変わるため、デプロイのたびに Kubernetes マニフェストを更新しなければなりません。

このチュートリアルでは、Skaffold、kpt、digester、kustomize、gke-deploy、ko、Bazel などのツールを利用して、マニフェストでイメージダイジェストを使用する方法について説明します。

推奨事項

このドキュメントでは、Kubernetes Deployment でイメージダイジェストを使用する方法をいくつか説明します。このドキュメントで説明するツールは、他のツールと組み合わせて使用します。たとえば、さまざまな環境のバリアントを作成するために kustomize で kpt 関数の出力を使用できます。Skaffold では、kpt や kustomize を使用してイメージを Kubernetes クラスタにデプロイするために、Bazel を使用してイメージをビルドできます。

これらのツールが補完的な関係にあるのは、これらのツールが Kubernetes リソースモデル（KRM）に基づいて構造化された編集を行うためです。このモデルではツールがプラグイン可能なため、これらのツールを活用して、アプリやサービスのデプロイに役立つプロセスとパイプラインを構築できます。

最初の段階では、既存のツールとプロセスに最適なアプローチをおすすめします。

Kubernetes クラスタで、変更用アドミッション Webhook として digester ツールを使用すると、コンテナイメージの現在のビルドとデプロイのプロセスへの影響を最小限に抑えながら、すべてのデプロイメントにダイジェストを追加できます。また、digester Webhook では、Namespace にラベルを追加することのみが必要とされ、Binary Authorization の導入も簡素化されます。
kpt は、Kubernetes マニフェストを操作する柔軟なツールが必要な場合に最適です。ダイジェストツールは、kpt パイプラインでクライアント側の KRM 関数として使用できます。
Skaffold は、イメージ参照にダイジェストを追加するために使用できます。この機能は、構成に小さな変更を加えて有効にします。Skaffold を採用すると、さまざまなツールがコンテナイメージをビルドしてデプロイする仕組みを抽象化するなど、追加のメリットがあります。
すでに kustomize を使用して環境間で Kubernetes マニフェストを管理している場合は、イメージトランスフォーマーを利用して、ダイジェストによってイメージをデプロイすることをおすすめします。
Go アプリのイメージをビルドして公開する場合は ko が最適です。これは、Knative や Tekton や sigstore などのオープンソースプロジェクトで使用されています。
すでに Bazel を使用してアプリを作成している場合は、rules_docker ルールセットを追加してイメージをビルドし、rules_k8s ルールセットを使用して Kubernetes マニフェストにイメージダイジェストを挿入することをおすすめします。

このドキュメントで説明するツールを使用していない場合は、Skaffold と digester Webhook から使い始めることをおすすめします。Skaffold は、デベロッパーチームとリリースチームの双方でよく使用されているツールで、このチュートリアルで説明する他のツールと統合されて機能します。こうした統合の選択肢は、要件の変化に合わせて活用できます。Kubernetes の digester Webhook は、組織全体に対してダイジェストベースのデプロイを有効にすることで、Skaffold を補完します。

目標

Skaffold を使用してイメージのビルドと push を行い、イメージ名とダイジェストを Kubernetes マニフェストに挿入する。
kpt セッターを使用して、Kubernetes マニフェストのイメージタグをイメージダイジェストに置き換える。
digester クライアント側関数と変更用アドミッション Webhook を使用して、Kubernetes Pod と Pod テンプレートのイメージにダイジェストを追加する。
kustomize を使用して、イメージダイジェストを含む Kubernetes マニフェストを生成する。
gke-deploy を使用して、Kubernetes マニフェストでイメージタグをダイジェストに変更する。
ko を使用してイメージのビルドと push を行い、Kubernetes マニフェストにイメージとダイジェストを挿入する。
Bazel を使用してイメージのビルドと push を行い、Kubernetes マニフェストにイメージとダイジェストを挿入する。

費用

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Container Registry

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始める前に

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注: この手順で作成するリソースをそのまま保持する予定でない場合、既存のプロジェクトを選択するのではなく、新しいプロジェクトを作成してください。チュートリアルの終了後にそのプロジェクトを削除すれば、プロジェクトに関連するすべてのリソースを削除できます。

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API を有効にする
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Skaffold の使用

Skaffold は、Kubernetes クラスタに対するアプリケーションの継続的な開発とデプロイを行うためのコマンドラインツールです。

Skaffold を使用してイメージを作成し、そのイメージを Container Registry に push します。Kubernetes マニフェストテンプレートの image プレースホルダ値を、push されたイメージの名前、タグとダイジェストで置き換えます。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/skaffold
cd ~/container-image-digests-tutorial/skaffold
```

Skaffold Git リポジトリのクローンを作成します。

git clone https://github.com/GoogleContainerTools/skaffold.git

getting-started のサンプルのあるディレクトリに移動します。
```
cd skaffold/examples/getting-started
```
Skaffold のバージョンと一致する Git タグをチェックアウトします。
```
git checkout $(skaffold version)
```
skaffold.yaml 構成ファイルを表示します。
```
cat skaffold.yaml
```
ファイルは、次のような形式です。
```
apiVersion: skaffold/v2beta26
kind: Config
build:
  artifacts:
  - image: skaffold-example
deploy:
  kubectl:
    manifests:
      - k8s-*
```
build.artifacts セクションには、イメージのコンテキスト（この場合はプレースホルダ名）が含まれています。Skaffold は、入力のマニフェストファイルで、このプレースホルダを検索します。このセクションでは、Skaffold がイメージのビルドに使用するコンテキストディレクトリも定義します。デフォルトでは、Skaffold はビルドコンテキストとして現在のディレクトリを使用します。

deploy セクションでは、現在のディレクトリで名前が k8s-* パターンに一致する入力マニフェストを読み取り、レンダリングされたマニフェストを kubectl apply でデプロイすることを Skaffold に指示しています。

使用可能なすべてのオプションの概要については、skaffold.yaml リファレンスドキュメントをご覧ください。
Kubernetes マニフェストテンプレートを表示します。
```
cat k8s-pod.yaml
```
次のようなファイルが表示されます。
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: getting-started
spec:
  containers:
  - name: getting-started
    image: skaffold-example
```
image フィールドの skaffold-example プレースホルダ値は、skaffold.yaml ファイル内の image フィールドの値と一致します。このプレースホルダ値は、レンダリングされた出力の完全なイメージ名とダイジェストで置き換えられます。
イメージをビルドし、コンテナレジストリにプッシュする
```
skaffold build \
    --default-repo=gcr.io/$(gcloud config get-value core/project) \
    --file-output=artifacts.json \
    --interactive=false \
    --push=true \
    --update-check=false
```
このコマンドは、次のフラグを使用しています。
- --file-output フラグは、Skaffold がビルドされたイメージに関する情報（ダイジェスト値など）を保存するファイルを指定します。
- --push フラグは、ビルドされたイメージを --default-repo フラグで指定されたコンテナイメージレジストリに push するように Skaffold に指示します。
- --interactive フラグと --update-check フラグはどちらも false に設定されています。ビルドパイプラインなどの非対話環境では、これらのフラグを false に設定しますが、ローカル開発ではデフォルト値（両方のフラグで true）のままにしておきます。
Google Cloud Deploy を使用して GKE にデプロイする場合は、リリースを作成する際に--file-outputフラグを--build-artifactsフラグの数値として使用してください。
前の手順のコンテナイメージの名前、タグ、ダイジェストを使用して、拡張された Kubernetes マニフェストをレンダリングします。
```
skaffold render \
    --build-artifacts=artifacts.json \
    --digest-source=none \
    --interactive=false \
    --offline=true \
    --output=rendered.yaml \
    --update-check=false
```
このコマンドは、次のフラグを使用しています。
- --build-artifacts フラグは、前の手順の skaffold build コマンドからの出力ファイルを参照します。
- --digest-source=none フラグは、Container Registry からのダイジェストを解決する代わりに、Skaffold が --build-artifacts フラグで提供されるファイルのダイジェスト値を使用することを意味します。
- --offline=true フラグを使用すると、Kubernetes クラスタにアクセスせずにコマンドを実行できます。
- --output フラグは、レンダリングされたマニフェストの出力ファイルを指定します。
レンダリングされたマニフェストを表示します。
```
cat rendered.yaml
```
出力は次のようになります。
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: getting-started
spec:
  containers:
  - image: gcr.io/YOUR_PROJECT_ID/skaffold-example:TAG@sha256:DIGEST
    name: getting-started
```
この出力には次の値が含まれています。
- YOUR_PROJECT_ID: 実際の Cloud プロジェクトの ID
- TAG: Skaffold がイメージに割り当てたタグ。
- DIGEST: イメージダイジェストの値

kpt セッターの使用

kpt は、Kubernetes リソースマニフェストを管理、操作、カスタマイズ、適用するためのコマンドラインツールです。

新しいイメージをビルドするときに kpt 関数カタログの create-setters および apply-setters KRM 関数を使用することで、Kubernetes マニフェストのイメージダイジェストを更新できます。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/kpt
cd ~/container-image-digests-tutorial/kpt
```

kpt をダウンロードします。

mkdir -p ${HOME}/bin
curl -L https://github.com/GoogleContainerTools/kpt/releases/download/v1.0.0-beta.1/kpt_linux_amd64 --output ${HOME}/bin/kpt
chmod +x ${HOME}/bin/kpt
export PATH=${HOME}/bin:${PATH}

現在のディレクトリに kpt パッケージを作成します。
```
kpt pkg init --description "Container image digest tutorial"
```

イメージ gcr.io/google-containers/echoserver を参照する Kubernetes Pod マニフェストを、タグ 1.10 を使用して作成します。

cat << EOF > pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - name: echoserver
    image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10
    ports:
    - containerPort: 8080
EOF

kpt を使用して、そのマニフェストフィールド用に echoimage という名前のセッターを作成します。ここで、既存の値は gcr.io/google-containers/echoserver:1.10 です。
```
kpt fn eval . \
    --image gcr.io/kpt-fn/create-setters:v0.1@sha256:0220cc87f29ff9abfa3a3b5643aa50f18d355d5e9dc9e1f518119633ddc4895c \
    -- "echoimage=gcr.io/google-containers/echoserver:1.10"
```

マニフェストを確認します。

cat pod.yaml

次のようなファイルが表示されます。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - name: echoserver
    image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10 # kpt-set: ${echoimage}
    ports:
    - containerPort: 8080

コンテナイメージのダイジェストの値を取得します。

DIGEST=$(gcloud container images describe \
    gcr.io/google-containers/echoserver:1.10 \
    --format='value(image_summary.digest)')

新しいフィールド値を設定します。

kpt fn eval . \
    --image gcr.io/kpt-fn/apply-setters:v0.2@sha256:4d4295727183396f0c3c6a75d2560254c2f9041a39e95dc1e5beffeb49cc1a12 \
    -- "echoimage=gcr.io/google-containers/echoserver:1.10@$DIGEST"

このコマンドを実行すると、kpt はマニフェスト内の image フィールド値のインプレース置換を実行します。

更新されたマニフェストを表示します。

cat pod.yaml

次のようなファイルが表示されます。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - name: echoserver
    image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229 # kpt-set: ${echoimage}
    ports:
    - containerPort: 8080

digester の使用

digester は、Kubernetes Pod と Pod テンプレートの仕様のコンテナイメージと init コンテナイメージにダイジェストを追加します。タグを使用するコンテナイメージの参照が、digester によって置き換えられます。

spec:
  containers:
  - image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10

イメージのダイジェストを使用する参照は、次のようになります。

spec:
  containers:
  - image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229

digester は、Kubernetes クラスタで変更用アドミッション Webhook として実行するか、kpt や kustomize コマンドラインツールを使用してクライアント側の KRM 関数として実行できます。

digester KRM 関数の使用

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/digester-fn
cd ~/container-image-digests-tutorial/digester-fn
```

digester バイナリをダウンロードします。

DIGESTER_VERSION=v0.1.7
mkdir -p ${HOME}/bin
curl -L "https://github.com/google/k8s-digester/releases/download/${DIGESTER_VERSION}/digester_$(uname -s)_$(uname -m)" --output ${HOME}/bin/digester
chmod +x ${HOME}/bin/digester
export PATH=${HOME}/bin:${PATH}

イメージ gcr.io/google-containers/echoserver を参照する Kubernetes Pod マニフェストを、タグ 1.10 を使用して作成します。

cat << EOF > pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - name: echoserver
    image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10
    ports:
    - containerPort: 8080
EOF

kpt を使用して digester の KRM 関数を実行します（現在のディレクトリ（.）にあります）。
```
kpt fn eval . --exec digester
```
このコマンドを実行すると、kpt は現在のディレクトリでマニフェストのインプレース更新を行います。マニフェストファイルは変更せずに、kpt による更新後のマニフェストをコンソールに表示する場合は、--output unwrap フラグを追加します。

更新されたマニフェストを表示します。

cat pod.yaml

次のようなファイルが表示されます。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
    - name: echoserver
      image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
      ports:
        - containerPort: 8080

digester アドミッション Webhook を使用する

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/digester-webhook
cd ~/container-image-digests-tutorial/digester-webhook
```

kind をダウンロードします。

KIND_VERSION=v0.11.1
mkdir -p ${HOME}/bin
curl -L "https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases/download/${KIND_VERSION}/kind-linux-amd64" --output ${HOME}/bin/kind
chmod +x ${HOME}/bin/kind
export PATH=${HOME}/bin:${PATH}

kind は、Docker を使用してローカルの Kubernetes クラスタを実行するためのコマンドラインツールです。

ローカルの Kubernetes クラスタを作成します。
```
kind create cluster
```
ダイジェスト Webhook kpt パッケージをダウンロードして、manifests というディレクトリに保存します。
```
DIGESTER_VERSION=v0.1.7
kpt pkg get https://github.com/google/k8s-digester.git/manifests@${DIGESTER_VERSION} manifests
```

digester Webhook をデプロイします。

kpt live init manifests
kpt live apply manifests --reconcile-timeout=3m --output=table

kind クラスタに digester-demo という Kubernetes Namespace を作成します。
```
kubectl create namespace digester-demo
```
digest-resolution: enabled ラベルを digester-demo Namespace に追加します。
```
kubectl label namespace digester-demo digest-resolution=enabled
```
digester Webhook は、このラベルを持つ名前空間の Pod にダイジェストを追加します。

イメージ gcr.io/google-containers/echoserver を参照する Kubernetes Deployment マニフェストをタグ 1.10 を使用して作成します。

cat << EOF > deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: echoserver
        image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10
        ports:
        - containerPort: 8080
EOF

digester-demo Namespace にマニフェストを適用します。
```
kubectl apply --filename deployment.yaml --namespace digester-demo \
    --output jsonpath='{.spec.template.spec.containers[].image}{"\n"}'
```
--output フラグは、kubectl にイメージ名をコンソールに出力するように指示します。次のような出力が表示されます。
```
gcr.io/google-containers/echoserver:1.10@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
```
この出力は、digester Webhook がイメージのダイジェストを Deployment リソースの Pod テンプレート仕様に追加したことを示しています。
種類クラスタを削除して、Cloud Shell セッションでリソースを解放します。
```
kind delete cluster
```

Kustomize イメージトランスフォーマーの使用

kustomize は、オーバーレイ、パッチ、トランスフォーマーを使用して Kubernetes マニフェストをカスタマイズできるコマンドラインツールです。

kustomize イメージトランスフォーマーを使用すると、既存のマニフェストに含まれているイメージ名、タグ、ダイジェストを更新できます。

次の kustomization.yaml スニペットは、Pod 仕様の image 値がトランスフォーマーの name 値と一致するイメージにトランスフォーマーの digest 値を使用するように、イメージトランスフォーマーを構成します。

images:
- name: gcr.io/google-containers/echoserver
  digest: sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229

kustomize イメージトランスフォーマーでイメージダイジェストを使用するには、次の操作を行います。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/kustomize
cd ~/container-image-digests-tutorial/kustomize
```
kustomization.yaml ファイルを作成します。
```
kustomize init
```

タグ 1.10 を使用して、イメージ gcr.io/google-containers/echoserver を参照する Pod 仕様を含む Kubernetes マニフェストを作成します。

cat << EOF > pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - name: echoserver
    image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10
    ports:
    - containerPort: 8080
EOF

kustomization.yaml ファイルで、リソースとしてマニフェストを追加します。
```
kustomize edit add resource pod.yaml
```

イメージトランスフォーマーを使用して、イメージのダイジェストを更新します。

kustomize edit set image \
    gcr.io/google-containers/echoserver@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229

kustomization.yaml ファイルでイメージトランスフォーマーを表示します。

cat kustomization.yaml

次のようなファイルが表示されます。

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
- pod.yaml
images:
- digest: sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
  name: gcr.io/google-containers/echoserver

作成されたマニフェストを表示します。

kustomize build .

次のような出力が表示されます。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: echo
spec:
  containers:
  - image: gcr.io/google-containers/echoserver@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
    name: echoserver
    ports:
    - containerPort: 8080

作成されたマニフェストを Kubernetes クラスタに適用するには、--kustomize フラグを指定した kubectl apply を使います。
```
kubectl apply --kustomize .
```
出力を後で適用する場合は、kustomize build コマンドの出力をファイルにリダイレクトします。kustomize には、このドキュメントでは範囲外の他の機能も備わっています。詳細については、kustomize のドキュメントをご覧ください。また、kustomize は、Cloud Build コミュニティビルダーイメージとしても利用できます。

`gke-deploy` の使用

gke-deploy は、Google Kubernetes Engine（GKE）とともに使用するコマンドラインツールです。gke-deploy は、kubectl コマンドラインツールをラップし、Google が推奨する方法に従って作成するリソースを変更できます。

gke-deploy のサブコマンド（prepare または run）を使用すると、gke-deploy はイメージタグの代わりにダイジェストを使用し、イメージダイジェストで拡張したマニフェストをデフォルトで output/expanded/aggregated-resources.yaml ファイルに保存します。

gke-deploy run を使用すると、イメージタグをダイジェストに置き換え、拡張されたマニフェストを GKE クラスタに適用できます。このコマンドは便利ですが、デプロイ時にイメージタグが置換されます。タグに関連付けられたイメージが実際にデプロイされるまでに変更されていると、予期しないイメージがデプロイされる場合があります。本番環境のデプロイでは、マニフェストの生成と適用は別の手順で行うことをおすすめします。

Kubernetes Deployment マニフェストのイメージタグをイメージダイジェストに置き換えるには、次の操作を行います。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/gke-deploy
cd ~/container-image-digests-tutorial/gke-deploy
```

gke-deploy をインストールします。

go install github.com/GoogleCloudPlatform/cloud-builders/gke-deploy@latest

イメージ gcr.io/google-containers/echoserver を参照する Kubernetes Deployment マニフェストをタグ 1.10 を使用して作成します。

cat << EOF > deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: echoserver
        image: gcr.io/google-containers/echoserver:1.10
        ports:
        - containerPort: 8080
EOF

deployment.yaml マニフェストに基づいて拡張されたマニフェストを生成します。

gke-deploy prepare \
    --filename deployment.yaml \
    --image gcr.io/google-containers/echoserver:1.10 \
    --version 1.10

拡張されたマニフェストを表示します。
```
cat output/expanded/aggregated-resources.yaml
```
次のような出力が表示されます。
```
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/managed-by: gcp-cloud-build-deploy
    app.kubernetes.io/version: "1.10"
  name: echo-deployment
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
        app.kubernetes.io/managed-by: gcp-cloud-build-deploy
        app.kubernetes.io/version: "1.10"
    spec:
      containers:
      - image: gcr.io/google-containers/echoserver@sha256:cb5c1bddd1b5665e1867a7fa1b5fa843a47ee433bbb75d4293888b71def53229
        name: echoserver
        ports:
        - containerPort: 8080
```
拡張されたマニフェストでは、イメージタグがダイジェストに置き換えられます。

gke-deploy コマンドで使用した --version 引数により、デプロイで推奨される app.kubernetes.io/version ラベルと拡張されたマニフェストの Pod テンプレートのメタデータの値が設定されます。

gke-deploy ツールは、Cloud Build のビルド済みイメージとしても利用できます。Cloud Build で gke-deploy を使用する方法については、Cloud Build のドキュメントで gke-deploy をご覧ください。

`ko` の使用

ko は、Go コンテナイメージをビルドして Kubernetes クラスタにデプロイするコマンドラインツールです。ko は、Docker デーモンを使用せずにイメージをビルドするため、Docker をインストールできない環境でもイメージを使用できます。

ko サブコマンド publish は、イメージをビルドして、Container Registry に公開するか、ローカルの Docker デーモンにロードします。

ko サブコマンド resolve は、次の処理を行います。

--filename 引数に指定した Kubernetes マニフェストの image フィールドでプレースホルダを検索し、ビルドするイメージを確認します。
イメージをビルドして公開します。
image 値のプレースホルダを、ビルドされたイメージの名前とダイジェストに置き換えます。
拡張されたマニフェストを出力します。

ko サブコマンドの apply、create、run は、resolve と同じ手順を実行した後、拡張されたマニフェストを使用して kubectl apply、create、または run を実行します。

Go ソースコードからイメージをビルドし、イメージのダイジェストを Kubernetes Deployment マニフェストに追加するには、次の操作を行います。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/ko
cd ~/container-image-digests-tutorial/ko
```

ko をダウンロードして PATH に追加します。

mkdir -p ${HOME}/bin
curl -L https://github.com/google/ko/releases/download/v0.9.3/ko_0.9.3_$(uname -s)_$(uname -m).tar.gz | tar -zxC ${HOME}/bin ko
export PATH=${HOME}/bin:${PATH}

app と呼ばれる新しいディレクトリに、example.com/hello-world というモジュール名で Go アプリを作成します。

mkdir -p app/cmd/ko-example

cd app

go mod init example.com/hello-world

cat << EOF > cmd/ko-example/main.go
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("hello world")
}
EOF

ko がイメージの公開に使用するイメージリポジトリを定義します。
```
export KO_DOCKER_REPO=gcr.io/$(gcloud config get-value core/project)
```
このサンプルでは Container Registry を使用しますが、別のレジストリを使用することもできます。
アプリのイメージをビルドして公開するには、次のいずれかの手順を行います。
- Go メインパッケージのパスを指定してアプリのイメージをビルドし、公開します。
```
ko publish --base-import-paths ./cmd/ko-example
```
  オプションの引数 --base-import-paths を使用すると、ko はイメージ名としてメインパッケージディレクトリの短縮名を使用します。
  
  ko は、イメージ名とダイジェストを stdout に次の形式で出力します。
```
gcr.io/YOUR_PROJECT_ID/ko-example@sha256:DIGEST_VALUE
```
  この出力で:
  - YOUR_PROJECT_ID: 実際の Cloud プロジェクトの ID
  - DIGEST_VALUE: イメージダイジェストの値
  注: 他のすべての ko 出力は stderr に出力されます。イメージ名とダイジェストをキャプチャするには、stdout をキャプチャします。
```
IMAGE_AND_DIGEST=$(ko publish --base-import-paths ./cmd/ko-example)
```
- ko を使用して、マニフェストのプレースホルダを、ビルドして公開するイメージの名前とダイジェストに置き換えます。
  1. Kubernetes Pod マニフェストを作成します。このマニフェストでは、image フィールドの値としてプレースホルダ ko://IMPORT_PATH_OF_YOUR_MAIN_PACKAGE を使用します。
```
cat << EOF > ko-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: ko-example
spec:
  containers:
  - name: hello-world
    image: ko://example.com/hello-world/cmd/ko-example
EOF
```
  2. ko resolve を使用してアプリのイメージをビルドして公開し、マニフェストのプレースホルダをイメージ名とダイジェストに置き換えます。
```
ko resolve --base-import-paths --filename ko-pod.yaml
```
    ko は、イメージ名とダイジェストを含むマニフェストを stdout に出力します。
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: ko-example
spec:
  containers:
  - name: hello-world
    image: gcr.io/YOUR_PROJECT_ID/ko-example@sha256:DIGEST
```
    この出力で:
    - YOUR_PROJECT_ID: 実際の Cloud プロジェクトの ID
    - DIGEST: イメージダイジェストの値

Bazel の使用

Bazel は、Google の内部 Blaze ビルドシステムをベースとしたオープンソースの多言語ビルドツールです。

rules_docker は、コンテナイメージをビルドして push するための Bazel ルールセットです。このルールにより、Docker デーモンを使用せずに再現可能なイメージをビルドできます。Bazel のキャッシュを使用することで、イメージのビルドとレジストリへの push の両方が高速化されます。

rules_k8s は、Kubernetes マニフェストとクラスタで動作する Bazel ルールセットです。

イメージをビルドして push し、イメージダイジェストを含む Kubernetes マニフェストを挿入するには、次の操作を行います。

Cloud Shell で、このセクションで作成したファイルを保存するディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir -p ~/container-image-digests-tutorial/bazel
cd ~/container-image-digests-tutorial/bazel
```
rules_k8s Git リポジトリのクローンを作成する
```
git clone https://github.com/bazelbuild/rules_k8s.git
```
Git リポジトリのディレクトリに移動します。
```
cd rules_k8s
```
Git タグを確認します。
```
git checkout v0.6
```
WORKSPACE ファイルで、Bazel がイメージを push するベースイメージリポジトリ名を、イメージの push 権限のあるリポジトリに置き換えます。
```
sed -i~ "s/image_chroot.*/image_chroot = \"gcr.io\/$(gcloud config get-value core\/project)\",/" WORKSPACE
```
このサンプルでは Container Registry を使用しますが、別のレジストリを使用することもできます。
ビルドで使用する Bazel のバージョンをインストールします。
```
sudo apt-get install -y bazel-$(cat .bazelversion)
```
Kubernetes Deployment マニフェストテンプレートのサンプルで apiVersion フィールドを修正します。
```
sed -i~ 's/v1beta1/v1/' examples/hellohttp/deployment.yaml
```

Kubernetes Deployment マニフェストテンプレートを表示します。

cat examples/hellohttp/deployment.yaml

次のようなファイルが表示されます。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-http-staging
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-http-staging
    spec:
      containers:
      - name: hello-http
        image: hello-http-image:latest
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 8080

hellohttp サンプルの Java イメージをビルドして Container Registry に push します。Kubernetes Deployment マニフェストテンプレートの image 値を、push されたイメージの名前とダイジェストに置き換えます。stdout 出力をリダイレクトして、拡張されたマニフェストを deployment.yaml.out という新しいファイルにキャプチャします。
```
bazel --output_user_root=/tmp/bazel \
    run //examples/hellohttp/java:staging > deployment.yaml.out
```
このコマンドを初めて実行する場合、数分かかります。これは、ルールセット、コンパイラ、依存関係がダウンロードされるためです。

--output_user_root 引数により、ホームディレクトリ外の一時ディレクトリをディスクベースのキャッシュに使用することを Bazel に指示します。この一時ディレクトリは、Cloud Shell でホームディレクトリボリュームの占有を防ぐために必要になります。

拡張されたマニフェストを表示します。

cat deployment.yaml.out

ファイルは、次のような形式です。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-http-staging
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-http-staging
    spec:
      containers:
      - image: gcr.io/YOUR_PROJECT_ID/hello-http-image@sha256:b9d0a4643e9f11efe7cd300dd219ad691077ddfaccc118144cd83b7c472a8e86
        imagePullPolicy: Always
        name: hello-http
        ports:
        - containerPort: 8080

Bazel が Container Registry に push したイメージを確認します。

gcloud container images describe \
    gcr.io/$(gcloud config get-value core/project)/hello-http-image

クリーンアップ

課金を停止する最も簡単な方法は、チュートリアル用に作成した Cloud プロジェクトを削除することです。また、リソースを個別に削除することもできます。

プロジェクトの削除

Google Cloud コンソールで、[リソースの管理] ページに移動します。
[リソースの管理] に移動
プロジェクトリストで、削除するプロジェクトを選択し、[削除] をクリックします。
ダイアログでプロジェクト ID を入力し、[シャットダウン] をクリックしてプロジェクトを削除します。

リソースの削除

このチュートリアルで使用した Cloud プロジェクトを保持する場合は、個々のリソースを削除します。

Container Registry 内のイメージを削除します。

for IMG in hello-http-image ko-example skaffold-example ; do \
    gcloud container images list-tags \
        gcr.io/$(gcloud config get-value core/project)/$IMG \
        --format 'value(digest)' | xargs -I {} gcloud container images \
        delete --force-delete-tags --quiet \
        gcr.io/$(gcloud config get-value core/project)/$IMG@sha256:{}
done

このチュートリアルで作成したファイルを削除します。
```
cd
rm -rf ~/container-image-digests-tutorial
```

次のステップ

コンテナイメージダイジェストについて学習する。
digester クライアント側の KRM 関数と Kubernetes Mutation Webhook について学習する。
Cloud Build を使用した GitOps スタイルの継続的デリバリーの詳細を確認する。
コンテナのビルドに関するベストプラクティスを確認する。
コンテナ運用に関するベストプラクティスを確認する。
Google Cloud に関するリファレンスアーキテクチャ、図、チュートリアル、ベストプラクティスについて確認する。Cloud Architecture Center を確認する。

Kubernetes マニフェストでのコンテナ イメージ ダイジェストの使用

推奨事項

目標

費用

始める前に

Skaffold の使用

kpt セッターの使用

digester の使用

digester KRM 関数の使用

digester アドミッション Webhook を使用する

Kustomize イメージ トランスフォーマーの使用

gke-deploy の使用

ko の使用

Bazel の使用

クリーンアップ

プロジェクトの削除

リソースの削除

次のステップ

Kubernetes マニフェストでのコンテナイメージダイジェストの使用

Kustomize イメージトランスフォーマーの使用

`gke-deploy` の使用

`ko` の使用