アプリを GKE クラスタにデプロイする

Autopilot Standard

このクイックスタートでは、シンプルなウェブサーバーのコンテナ化されたアプリケーションを Google Kubernetes Engine（GKE）クラスタにデプロイします。ここでは、クラスタを作成する方法と、クラスタにアプリケーションをデプロイしてユーザーがアクセスできるようにする方法について説明します。

このページを読む前に、Kubernetes について理解しておいてください。

始める前に

次の手順で Kubernetes Engine API を有効にします。

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Enable the Artifact Registry and Google Kubernetes Engine APIs.

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Cloud Shell を起動する

このチュートリアルでは、Google Cloud でホストされているリソースを管理するためのシェル環境である Cloud Shell を使用します。

Cloud Shell には、Google Cloud CLI と kubectl コマンドラインツールがプリインストールされています。gcloud CLI は Google Cloud への主要なコマンドラインインターフェースを提供し、kubectl は Kubernetes クラスタにコマンドを実行するためのコマンドラインインターフェースを提供します。

Cloud Shell を起動します。

Google Cloud コンソールに移動します。

Google Cloud コンソール
コンソールの右上隅にある [Cloud Shell をアクティブにする] ボタンをクリックします。

コンソールの下部にあるフレーム内で Cloud Shell セッションが開きます。このシェルで gcloud コマンドと kubectl コマンドを実行します。コマンドを実行する前に、Google Cloud CLI で次のコマンドを使用してデフォルトプロジェクトを設定します。

gcloud config set project PROJECT_ID

PROJECT_ID を実際のプロジェクト ID に置き換えます。

GKE クラスタを作成する

クラスタは、少なくとも 1 つのクラスタコントロールプレーンマシンと、ノードと呼ばれる複数のワーカーマシンで構成されます。ノードは Compute Engine 仮想マシン（VM）インスタンスであり、自身をクラスタの一部にするために必要な Kubernetes プロセスを実行します。アプリケーションをクラスタにデプロイすると、そのアプリケーションがこれらのノードで実行されます。

hello-cluster という名前の Autopilot クラスタを作成します。

gcloud container clusters create-auto hello-cluster \
    --location=us-central1

クラスタの認証情報を取得する

クラスタの作成が完了したら、そのクラスタとやり取りするために必要な認証情報を取得します。

gcloud container clusters get-credentials hello-cluster \
    --location us-central1

このコマンドにより、作成したクラスタを使用するように kubectl が構成されます。

アプリケーションをクラスタにデプロイする

作成したクラスタに、コンテナ化されたアプリケーションをデプロイします。このクイックスタートでは、サンプルとして用意されている hello-app というウェブアプリケーションをデプロイできます。

GKE では、クラスタリソースの作成と管理に Kubernetes オブジェクトを使用します。Kubernetes には、ウェブサーバーのようなステートレスアプリケーションをデプロイするための Deployment オブジェクトが用意されています。インターネットからアプリケーションにアクセスする際のルールとロードバランシングを定義するには、Service オブジェクトを使用します。

Deployment を作成する

クラスタで hello-app を実行するには、次のコマンドを実行してアプリケーションをデプロイする必要があります。

kubectl create deployment hello-server \
    --image=us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0

Kubernetes コマンド kubectl create deployment で、hello-server という名前の Deployment が作成されます。この Deployment の Pod が hello-app コンテナイメージを実行します。

このコマンドで:

--image にはデプロイするコンテナイメージを指定します。上のコマンドでは、Artifact Registry リポジトリ us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app からサンプルイメージが取得されます。:1.0 には、pull するイメージのバージョンを指定します。バージョンを指定しない場合は、デフォルトの latest タグが付いたイメージが使用されます。

Deployment を公開する

アプリケーションをデプロイしたら、ユーザーがアクセスできるように、そのアプリケーションをインターネットに公開する必要があります。アプリケーションを公開するには、Service を作成します。Service は、アプリケーションと外部トラフィックに公開する Kubernetes リソースです。

アプリケーションを公開するには、次の kubectl expose コマンドを実行します。

kubectl expose deployment hello-server \
    --type LoadBalancer \
    --port 80 \
    --target-port 8080

--type LoadBalancer フラグを渡すことで、コンテナに Compute Engine ロードバランサが作成されます。--port フラグを指定すると、インターネット用に公開ポート 80 が初期化されます。--target-port フラグを使用すると、アプリケーションのポート 8080 にトラフィックがルーティングされます。

ロードバランサは、Compute Engine のロードバランサ料金に従って課金されます。

アプリケーションを検査して表示する

実行中の Pod を検査するには、kubectl get pods を使用します。
```
kubectl get pods
```
クラスタで 1 つの hello-server Pod が実行されているはずです。
hello-server Service を検査するには、kubectl get service を使用します。
```
kubectl get service hello-server
```
このコマンドの出力で、EXTERNAL-IP 列から Service の外部 IP アドレスをコピーします。

注: Service の外部 IP アドレスが取得されるまで数分かかる場合があります。アプリケーションの外部 IP が <pending> の場合、kubectl get を再度実行します。
外部 IP アドレスと公開ポートを指定して、ウェブブラウザでアプリケーションを表示します。
```
http://EXTERNAL_IP
```

これで、コンテナ化されたウェブアプリケーションが GKE にデプロイされました。

クリーンアップ

このページで使用したリソースについて、Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、次の手順を実施します。

kubectl delete を実行して、アプリケーションの Service を削除します。
```
kubectl delete service hello-server
```
このコマンドにより、Deployment の公開時に作成した Compute Engine ロードバランサが削除されます。

gcloud container clusters delete を実行して、クラスタを削除します。

gcloud container clusters delete hello-cluster \
    --location us-central1

省略可: `hello-app` コードのレビュー

hello-app は、main.go と Dockerfile という次の 2 つのファイルで構成されるシンプルなウェブサーバーアプリケーションです。

hello-app は、Docker コンテナイメージとしてパッケージ化されています。コンテナイメージは、Artifact Registry などの任意の Docker イメージレジストリに格納されます。hello-app は us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app の Artifact Registry リポジトリにホストされています。

main.go

main.go は、Go プログラミング言語で作成されたウェブサーバーの実装です。このサーバーは、HTTP リクエストに対して「Hello, world!」というメッセージを返します。

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"os"
)

func main() {
	// register hello function to handle all requests
	mux := http.NewServeMux()
	mux.HandleFunc("/", hello)

	// use PORT environment variable, or default to 8080
	port := os.Getenv("PORT")
	if port == "" {
		port = "8080"
	}

	// start the web server on port and accept requests
	log.Printf("Server listening on port %s", port)
	log.Fatal(http.ListenAndServe(":"+port, mux))
}

// hello responds to the request with a plain-text "Hello, world" message.
func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	log.Printf("Serving request: %s", r.URL.Path)
	host, _ := os.Hostname()
	fmt.Fprintf(w, "Hello, world!\n")
	fmt.Fprintf(w, "Version: 1.0.0\n")
	fmt.Fprintf(w, "Hostname: %s\n", host)
}

Dockerfile

Dockerfile は、Docker でビルドするイメージを記述します。記述内容には、イメージのリソースと依存関係のすべてが含まれ、アプリを公開するネットワークポートも指定します。このファイルの動作については、Docker ドキュメントの Dockerfile リファレンスをご覧ください。

FROM golang:1.21.0 as builder
WORKDIR /app
RUN go mod init hello-app
COPY *.go ./
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /hello-app

FROM gcr.io/distroless/base-debian11
WORKDIR /
COPY --from=builder /hello-app /hello-app
ENV PORT 8080
USER nonroot:nonroot
CMD ["/hello-app"]

次のステップ

クラスタの作成方法について詳しく学ぶ。
Kubernetes について理解を深める。
シンプルなウェブサーバーアプリケーションをパッケージ化、ホスト、デプロイする方法を学習する。
Cloud Code for VS Code、または Cloud Code for IntelliJ を使用して Kubernetes アプリケーションをデプロイする。
Linux アプリケーションをコンテナに再プラットフォーム化する方法を学習する。

使ってみる

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省略可: hello-app コードのレビュー

main.go

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省略可: `hello-app` コードのレビュー