チュートリアル:Windows コンテナー内の .NET アプリケーションを Azure Service Fabric にデプロイする

[アーティクル]
05/11/2023

このチュートリアルでは、既存の ASP.NET アプリケーションをコンテナーに格納して Service Fabric アプリケーションとしてパッケージ化する方法を説明します。ローカルの Service Fabric 開発クラスターでコンテナーを実行した後、アプリケーションを Azure にデプロイします。アプリケーションは、Azure SQL Database にデータを保持します。

このチュートリアルでは、以下の内容を学習します。

Visual Studio を使った既存のアプリケーションのコンテナー格納
Azure SQL Database でデータベースを作成する
Azure コンテナーレジストリの作成
Azure への Service Fabric アプリケーションのデプロイ

Note

Azure を操作するには、Azure Az PowerShell モジュールを使用することをお勧めします。作業を開始するには、Azure PowerShell のインストールに関する記事を参照してください。 Az PowerShell モジュールに移行する方法については、「AzureRM から Az への Azure PowerShell の移行」を参照してください。

前提条件

Azure サブスクリプションをお持ちでない場合は、無料アカウントを作成してください。
Windows の Hyper-V および Containers 機能を有効にします。
Windows 10 でコンテナーを実行できるように、Docker Desktop for Windows をインストールします。
Service Fabric ランタイムのバージョン 6.2 以降と、Service Fabric SDK のバージョン 3.1 以降をインストールします。
Visual Studio をインストールして Azure 開発および ASP.NET と Web 開発ワークロード を有効にします。
Azure PowerShell をインストールする

Fabrikam Fiber CallCenter をダウンロードして実行する

GitHub から Fabrikam Fiber CallCenter というサンプルアプリケーションをダウンロードします。
Fabrikam Fiber CallCenter アプリケーションがビルドされ、問題なく実行できていることを確認します。 Visual Studio を管理者として起動し、VS2015\FabrikamFiber.CallCenter.sln ファイルを開きます。 F5 キーを押してアプリケーションを実行し、デバッグします。

Azure SQL DB を作成する

運用環境で Fabrikam Fiber CallCenter アプリケーションを実行するときは、データベースにデータを保持する必要があります。現在コンテナー内のデータの永続化を保証する方法はありません。そのため、コンテナー内に SQL Server の運用データを格納することはできません。

Microsoft では、Azure SQL Database の使用をお勧めしています。 Azure でマネージド SQL Server DB を設定して実行するには、次のスクリプトを実行します。スクリプトは必要に応じて変更してください。 clientIP は、開発用コンピューターの IP アドレスです。スクリプトから出力されたサーバーの名前はメモしておいてください。

$subscriptionID="<subscription ID>"

# Sign in to your Azure account and select your subscription.
Login-AzAccount -SubscriptionId $subscriptionID

# The data center and resource name for your resources.
$dbresourcegroupname = "fabrikam-fiber-db-group"
$location = "southcentralus"

# The server name: Use a random value or replace with your own value (do not capitalize).
$servername = "fab-fiber-$(Get-Random)"

# Set an admin login and password for your database.
# The login information for the server.
$adminlogin = "ServerAdmin"
$password = "Password@123"

# The IP address of your development computer that accesses the SQL DB.
$clientIP = "<client IP>"

# The database name.
$databasename = "call-center-db"

# Create a new resource group for your deployment and give it a name and a location.
New-AzResourceGroup -Name $dbresourcegroupname -Location $location

# Create the SQL server.
New-AzSqlServer -ResourceGroupName $dbresourcegroupname `
    -ServerName $servername `
    -Location $location `
    -SqlAdministratorCredentials $(New-Object -TypeName System.Management.Automation.PSCredential -ArgumentList $adminlogin, $(ConvertTo-SecureString -String $password -AsPlainText -Force))

# Create the firewall rule to allow your development computer to access the server.
New-AzSqlServerFirewallRule -ResourceGroupName $dbresourcegroupname `
    -ServerName $servername `
    -FirewallRuleName "AllowClient" -StartIpAddress $clientIP -EndIpAddress $clientIP

# Create the database in the server.
New-AzSqlDatabase  -ResourceGroupName $dbresourcegroupname `
    -ServerName $servername `
    -DatabaseName $databasename `
    -RequestedServiceObjectiveName "S0"

Write-Host "Server name is $servername"

ヒント

開発用コンピューターが会社のファイアウォールにより保護されている場所に置かれている場合には、そのコンピューターの IP アドレスとインターネットに公開される IP アドレスとが異なることもあります。ファイアウォール規則に使用する正しい IP アドレスがデータベースにあることを確認するには、Azure portal にアクセスして、[SQL データベース] セクションで目的のデータベースを探してください。その名前をクリックし、[概要] セクションの [サーバーファイアウォールの設定] をクリックします。 "クライアント IP アドレス" は、開発マシンの IP アドレスです。 "AllowClient" ルール内の IP アドレスと一致していることを確認してください。

Web 構成の更新

FabrikamFiber.Web プロジェクトに戻り、web.config ファイル内の接続文字列を更新し、コンテナー内の SQL Server を指定します。前のスクリプトで作成したサーバー名の接続文字列の Server の部分を更新します。 "fab-fiber-751718376.database.windows.net" のようになっている必要があります。次の XML では、更新する必要があるのは connectionString 属性だけです。providerName 属性と name 属性を変更する必要はありません。

<add name="FabrikamFiber-Express" connectionString="Server=<server name>,1433;Initial Catalog=call-center-db;Persist Security Info=False;User ID=ServerAdmin;Password=Password@123;MultipleActiveResultSets=False;Encrypt=True;TrustServerCertificate=False;Connection Timeout=30;" providerName="System.Data.SqlClient" />
<add name="FabrikamFiber-DataWarehouse" connectionString="Server=<server name>,1433;Initial Catalog=call-center-db;Persist Security Info=False;User ID=ServerAdmin;Password=Password@123;MultipleActiveResultSets=False;Encrypt=True;TrustServerCertificate=False;Connection Timeout=30;" providerName="System.Data.SqlClient" />

Note

ローカルデバッグには、ホストからアクセスできる範囲であれば好きな SQL Server を使用できます。ただし、localdb は container -> host 通信をサポートしていません。 Web アプリケーションのリリースビルドを作成するときに別の SQL データベースを使用する場合は、web.release.config ファイルに別の接続文字列を追加します。

アプリケーションのコンテナー格納

FabrikamFiber.Web プロジェクトを右クリックし、[追加]>[コンテナーオーケストレーターサポート] の順に選びます。コンテナーオーケストレーターとして [Service Fabric] を選択し、 [OK] をクリックします。
メッセージが表示されたら、 [はい] をクリックして Docker を Windows コンテナーに切り替えます。

ソリューションに、新しい Service Fabric アプリケーションプロジェクト FabrikamFiber.CallCenterApplication が作成されます。既存の FabrikamFiber.Web プロジェクトに Docker ファイルが追加されます。 FabrikamFiber.Web プロジェクトには、ほかにも PackageRoot ディレクトリが追加されます。このディレクトリには、新しい FabrikamFiber.Web サービスのサービスマニフェストと各種の設定が格納されています。

これで、コンテナーを Service Fabric アプリケーションにビルドしてパッケージ化する準備ができました。コンピューター上にコンテナーイメージをビルドすると、コンテナーレジストリにプッシュしたり、ホストにプルして実行したりできるようになります。

コンテナーに格納されたアプリケーションをローカルで実行する

F5 キーを押し、ローカルの Service Fabric 開発クラスターのコンテナーの中にあるアプリケーションを実行およびデバッグします。 'ServiceFabricAllowedUsers' グループに Visual Studio プロジェクトディレクトリの読み取りおよび実行アクセス許可を付与するように求めるメッセージボックスが表示された場合は、 [はい] をクリックします。

F5 キーによる実行で次のような例外がスローされた場合は、Azure データベースファイアウォールに正しい IP が追加されていません。

System.Data.SqlClient.SqlException
HResult=0x80131904
Message=Cannot open server 'fab-fiber-751718376' requested by the login. Client with IP address '123.456.789.012' is not allowed to access the server.  To enable access, use the Windows Azure Management Portal or run sp_set_firewall_rule on the master database to create a firewall rule for this IP address or address range.  It may take up to five minutes for this change to take effect.
Source=.Net SqlClient Data Provider
StackTrace:
<Cannot evaluate the exception stack trace>

Azure データベースファイアウォールに適切な IP を追加するには、次のコマンドを実行します。

# The IP address of your development computer that accesses the SQL DB.
$clientIPNew = "<client IP from the Error Message>"

# Create the firewall rule to allow your development computer to access the server.
New-AzSqlServerFirewallRule -ResourceGroupName $dbresourcegroupname `
    -ServerName $servername `
    -FirewallRuleName "AllowClientNew" -StartIpAddress $clientIPNew -EndIpAddress $clientIPNew

コンテナーレジストリの作成

アプリケーションをローカルで実行できたので、Azure にデプロイする準備を始めましょう。コンテナーレジストリにコンテナーイメージを格納する必要があります。次のスクリプトを使って、Azure コンテナーレジストリを作成します。コンテナーレジストリ名は他の Azure サブスクリプションからも表示できるため、一意にする必要があります。 Azure にアプリケーションをデプロイする前に、このレジストリにコンテナーイメージをプッシュします。 Azure 内のクラスターにアプリケーションをデプロイすると、このレジストリからコンテナーイメージがプルされます。

# Variables
$acrresourcegroupname = "fabrikam-acr-group"
$location = "southcentralus"
$registryname="fabrikamregistry$(Get-Random)"

New-AzResourceGroup -Name $acrresourcegroupname -Location $location

$registry = New-AzContainerRegistry -ResourceGroupName $acrresourcegroupname -Name $registryname -EnableAdminUser -Sku Basic

Azure に Service Fabric クラスターを作成する

Service Fabric アプリケーションは、ネットワークに接続された一連の物理マシンであるクラスター上で実行されます。 Azure にアプリケーションをデプロイする前に、Azure に Service Fabric クラスターを作成する必要があります。

次のようにすることができます。

Visual Studio でテストクラスターを作成する。このオプションでは、お好きな構成を使用して、セキュリティで保護されたクラスターを Visual Studio で直接作成できます。
テンプレートからセキュリティで保護されたクラスターを作成する

このチュートリアルでは、Visual Studio からクラスターを作成します。テストのシナリオでは、こちらの方法が適しているからです。別の方法でクラスターを作成する場合や、既存のクラスターを使用する場合には、接続エンドポイントをコピーして貼り付けるか、サブスクリプションからクラスターを選択します。

始める前に、ソリューションエクスプローラーで FabrikamFiber.Web -> PackageRoot -> ServiceManifest.xml を開きます。 [エンドポイント] に記載されている Web フロントエンドのポートをメモします。

クラスターを作成する際は、次の手順に従います。

ソリューションエクスプローラーで FabrikamFiber.CallCenterApplication アプリケーションプロジェクトを右クリックし、 [発行] を選択します。
サブスクリプションにアクセスできるように、Azure アカウントを使用してサインインします。
[接続のエンドポイント] のドロップダウンの下にある [新しいクラスターの作成] オプションを選択します。
[クラスターの作成] ダイアログで、次のように設定を変更します。

a. [クラスター名] フィールドでクラスターの名前を指定します。また、使用するサブスクリプションと場所を指定します。クラスターリソースグループの名前をメモしておいてください。

b. 省略可能:ノードの数を変更できます。既定では、Service Fabric のシナリオをテストするのに最低限必要な 3 ノードになっています。

c. [証明書] タブを選択します。このタブでは、クラスターの証明書をセキュリティで保護するために使用されるパスワードを入力します。この証明書は、クラスターのセキュリティ保護に役立ちます。また、証明書を保存したい場所にパスを変更することもできます。アプリケーションをクラスターに発行するうえで必要な手順であるため、Visual Studio では証明書を自動でインポートすることもできます。

Note

この証明書がインポートされているフォルダーパスをメモしておきます。クラスター作成後の次の手順として、この証明書をインポートします。

d. [VM の詳細] タブを選択します。クラスターを構成する仮想マシン (VM) に使用したいパスワードを指定します。ユーザー名とパスワードは、VM へのリモート接続に使用できます。また、VM マシンサイズを選択できるほか、必要に応じて VM イメージを変更できます。

重要

実行中のコンテナーをサポートする SKU を選択します。クラスターノード上の Windows Server OS は、コンテナーの Windows Server OS と互換性を持っている必要があります。詳細については、Windows Server コンテナーの OS とホスト OS の互換性に関するページを参照してください。このチュートリアルでは、既定では Windows Server 2016 LTSC に基づいて Docker イメージを作成します。このイメージに基づくコンテナーは、コンテナー搭載 Windows Server 2016 Datacenter で作成されたクラスター上で実行されます。ただし、Windows Server の別のバージョンに基づいて、クラスターを作成するか、既存のクラスターを使用する場合は、コンテナーの基になる OS イメージを変更する必要があります。 FabrikamFiber.Web プロジェクトの dockerfile を開き、以前のバージョンの Windows Server に基づいている既存のすべての FROM ステートメントをコメントアウトし、Windows Server Core DockerHub ページの目的のバージョンのタグに基づく FROM ステートメントを追加します。 Windows Server Core リリース、サポートタイムライン、およびバージョンの追加情報については、「Windows Server のリリース情報」を参照してください。

e. [詳細] タブで、クラスターをデプロイする際にロードバランサーで開放するアプリケーションポートを列挙します。これは、クラスターの作成を始める前にメモしておいたポートです。さらに、アプリケーションログファイルのルーティングに使用される既存の Application Insights キーを追加することもできます。

f. 設定の変更が完了したら、 [作成] ボタンを選択します。
作成の完了には数分かかります。クラスターが完全に作成されると、出力ウィンドウにその旨が表示されます。

インポートされた証明書をインストールする

クラスター作成手順の一部としてインポートされた証明書を現在のユーザー ストアの場所にインストールし、指定した秘密キーのパスワードを入力します。

インストールを確認するには、コントロールパネルで [ユーザー証明書の管理] を開き、[証明書 - 現在のユーザー] ->[個人] ->[証明書] で、証明書がインストールされていることを確認します。証明書は、 [クラスター名] . [クラスターの場所] .cloudapp.azure.com のようになります (例: fabrikamfibercallcenter.southcentralus.cloudapp.azure.com)。

Azure で実行しているアプリケーションに SQL Database へのアクセスを許可する

ローカルで実行しているアプリケーションにアクセス権を付与するための SQL ファイアウォール規則は、既に作成しました。次は、Azure で実行しているアプリケーションが SQL DB にアクセスできるようにする必要があります。 Service Fabric クラスターの仮想ネットワークサービスエンドポイントを作成してから、そのエンドポイントに対して SQL DB へのアクセスを許可する規則を作成します。クラスターを作成する際にメモしておいたクラスターリソースグループ変数を指定してください。

# Create a virtual network service endpoint
$clusterresourcegroup = "<cluster resource group>"
$resource = Get-AzResource -ResourceGroupName $clusterresourcegroup -ResourceType Microsoft.Network/virtualNetworks | Select-Object -first 1
$vnetName = $resource.Name

Write-Host 'Virtual network name: ' $vnetName

# Get the virtual network by name.
$vnet = Get-AzVirtualNetwork `
  -ResourceGroupName $clusterresourcegroup `
  -Name              $vnetName

Write-Host "Get the subnet in the virtual network:"

# Get the subnet, assume the first subnet contains the Service Fabric cluster.
$subnet = Get-AzVirtualNetworkSubnetConfig -VirtualNetwork $vnet | Select-Object -first 1

$subnetName = $subnet.Name
$subnetID = $subnet.Id
$addressPrefix = $subnet.AddressPrefix

Write-Host "Subnet name: " $subnetName " Address prefix: " $addressPrefix " ID: " $subnetID

# Assign a Virtual Service endpoint 'Microsoft.Sql' to the subnet.
$vnet = Set-AzVirtualNetworkSubnetConfig `
  -Name            $subnetName `
  -AddressPrefix   $addressPrefix `
  -VirtualNetwork  $vnet `
  -ServiceEndpoint Microsoft.Sql | Set-AzVirtualNetwork

$vnet.Subnets[0].ServiceEndpoints;  # Display the first endpoint.

# Add a SQL DB firewall rule for the virtual network service endpoint
$subnet = Get-AzVirtualNetworkSubnetConfig `
  -Name           $subnetName `
  -VirtualNetwork $vnet;

$VNetRuleName="ServiceFabricClusterVNetRule"
$vnetRuleObject1 = New-AzSqlServerVirtualNetworkRule `
  -ResourceGroupName      $dbresourcegroupname `
  -ServerName             $servername `
  -VirtualNetworkRuleName $VNetRuleName `
  -VirtualNetworkSubnetId $subnetID;

Azure にアプリケーションを展開する

これでアプリケーションの準備ができたので、Visual Studio から直接 Azure にあるクラスターにデプロイできるようになりました。ソリューションエクスプローラーで FabrikamFiber.CallCenterApplication アプリケーションプロジェクトを右クリックし、 [発行] を選択します。 [接続エンドポイント] では、以前に作成したクラスターのエンドポイントを選択します。 [Azure Container Registry] では、以前に作成したコンテナーレジストリを選択します。 [発行] をクリックして、Azure にあるクラスターにアプリケーションをデプロイします。

アプリケーションの発行

出力ウィンドウでデプロイの進行状況を確認します。アプリケーションのデプロイが終わったらブラウザーを開き、クラスターのアドレスとアプリケーションポートを入力します。たとえば、「 http://fabrikamfibercallcenter.southcentralus.cloudapp.azure.com:8659/ 」のように入力します。

azure.com で実行されている Fabrikam Fiber CallCenter アプリケーションホームページのスクリーンショット。このページには、サポートコールの一覧が含まれるダッシュボードが表示されます。

ページの読み込みに失敗した場合や、証明書の入力を求められなかった場合は、エクスプローラーのパス (例: https://fabrikamfibercallcenter.southcentralus.cloudapp.azure.com:19080/Explorer) を開いて、新しくインストールされた証明書を選択してください。

Service Fabric クラスターを使用した継続的インテグレーションとデプロイ (CI/CD) の設定

Azure DevOps を使用して、Service Fabric クラスターへの CI/CD アプリケーションのデプロイを構成する方法については、「チュートリアル: CI/CD を使用して Service Fabric クラスターへアプリケーションをデプロイする」を参照してください。このチュートリアルで説明されているプロセスは、この (FabrikamFiber) プロジェクトと同じですが、投票サンプルのダウンロードはスキップし、リポジトリ名として Voting の代わりに FabrikamFiber を指定してください。

リソースをクリーンアップする

一連の作業が終わったら、作成したリソースをすべて削除してください。最も簡単なのは、Service Fabric クラスター、Azure SQL DB、Azure コンテナーレジストリが含まれるリソースグループを削除するという方法です。

$dbresourcegroupname = "fabrikam-fiber-db-group"
$acrresourcegroupname = "fabrikam-acr-group"
$clusterresourcegroupname="fabrikamcallcentergroup"

# Remove the Azure SQL DB
Remove-AzResourceGroup -Name $dbresourcegroupname

# Remove the container registry
Remove-AzResourceGroup -Name $acrresourcegroupname

# Remove the Service Fabric cluster
Remove-AzResourceGroup -Name $clusterresourcegroupname

次のステップ

このチュートリアルでは、以下の内容を学習しました。

Visual Studio を使った既存のアプリケーションのコンテナー格納
Azure SQL Database でデータベースを作成する
Azure コンテナーレジストリの作成
Azure への Service Fabric アプリケーションのデプロイ

このチュートリアルの次の部分では、CI/CD を使用して Service Fabric クラスターへコンテナーアプリケーションをデプロイする方法について説明します。