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Azure Cosmos DB を使用して新しいデータベースをホストする

完了

外部状態の基本的な概念と、Kubernetes を使ってそれらを処理する方法を確認したので、運送会社のアプリケーションをサポートするリソースを作成してから、アプリケーション自体を作成しましょう。

リソース グループを作成する

重要

この演習を行うには、独自の Azure サブスクリプションが必要です。また、料金が発生することがあります。 Azure サブスクリプションをお持ちでない場合は、開始する前に無料アカウントを作成してください。

1. 独自のサブスクリプションを使用して、Azure portal にサインインします。

2. Cloud Shell を開いて、[Bash] を選びます。

3. az group create コマンドを使って Azure リソース グループを作成し、リージョンを指定します。 この例では、eastus リージョンに rg-ship-manager という名前のリソース グループを作成します。

   az group create --name rg-ship-manager --location eastus
   

   作成プロセスが完了するまでに、しばらく時間がかかることがあります。

状態を作成する

前に説明したように、Kubernetes で状態を処理することはできますが、お勧めしません。 状態を自分で管理する必要があると、高可用性アプリケーションの状態の管理が難しくなりすぎることがあります。

その問題を解決するため、外部状態の処理に特化したアプリケーションに状態を外部化します。Azure Cosmos DB を使います。

Note

アプリケーションを実行するために必要なリソースの一部として Azure Cosmos DB のインスタンスを作成していますが、Azure Kubernetes Service (AKS) と Azure Cosmos DB は相互に関連付けられては "いません"。

1. これ以降のモジュールを通して使用する Azure Cosmos DB アカウント名とリソース グループ名を格納するための Bash 変数を作成します。

   export RESOURCE_GROUP=rg-ship-manager
   export COSMOSDB_ACCOUNT_NAME=contoso-ship-manager-$RANDOM
   

2. az cosmosdb create コマンドを使用して、新しい Azure Cosmos DB アカウントを作成します。

   az cosmosdb create --name $COSMOSDB_ACCOUNT_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP --kind MongoDB
   

   作成プロセスが完了するまでに、しばらく時間がかかることがあります。

3. az cosmosdb mongodb database create コマンドを使用して、新しいデータベースを作成します。 この例では、データベースの名前は contoso-ship-manager です。

   az cosmosdb mongodb database create --account-name $COSMOSDB_ACCOUNT_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP --name contoso-ship-manager
   

4. az cosmosdb mongodb database list コマンドを使って、データベースが正常に作成されたことを確認します。

   az cosmosdb mongodb database list --account-name $COSMOSDB_ACCOUNT_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP -o table
   

   出力は次の出力例のようになります。

   Name                  ResourceGroup
   --------------------  ---------------
   contoso-ship-manager  rg-ship-manager
   

これで、出荷マネージャー アプリケーションからすべてのデータを格納するための外部状態ができました。次は、アプリケーション自体を格納するための AKS リソースを作成しましょう。

AKS クラスターを作成する

1. これ以降のモジュールを通して使用するクラスター名を格納するための Bash 変数を作成します。

   AKS_CLUSTER_NAME=ship-manager-cluster
   

2. az aks create コマンドを使用して、AKS クラスターを作成します。

   az aks create --resource-group $RESOURCE_GROUP \
       --name $AKS_CLUSTER_NAME  \
       --node-count 3 \
       --generate-ssh-keys \
       --node-vm-size Standard_B2s \
       --enable-addons http_application_routing
   

   作成プロセスが完了するまでに、しばらく時間がかかることがあります。

   Note

   すべての Azure サービスには、特定の仮想マシン (VM) SKU の使用制限を含め、リソースと機能に対してデフォルトの制限とクォータが設定されています。 選択したリージョンで目的の VM SKU が利用できないというエラーが発生した場合は、おそらく Azure サポート リクエストを通じてこのクォータを増加させる必要があります ([問題] の種類では [クォータ] を選択します)。

3. az aks get-credentials コマンドを使って、kubectl の構成をダウンロードします。

   az aks get-credentials --name $AKS_CLUSTER_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP
   

   たとえば、既存のクラスターに関するメッセージを受信した場合は次のようになります。

   A different object named ship-manager-cluster already exists in your kubeconfig file.
   Overwrite? (y/n):
   

   上書きするには「y」と入力します。

4. kubectl get nodes コマンドを使って、構成をテストします。

   kubectl get nodes
   

   出力は次の出力例のようになります。

   NAME                                STATUS   ROLES   AGE     VERSION
   aks-nodepool1-12345678-vmss000000   Ready    agent   3m19s   v1.27.7
   aks-nodepool1-12345678-vmss000001   Ready    agent   3m25s   v1.27.7
   aks-nodepool1-12345678-vmss000002   Ready    agent   3m20s   v1.27.7
   

アプリケーションを展開する

アプリケーションを作成するには、Kubernetes にデプロイするための YAML ファイルを作成する必要があります。

バックエンド API をデプロイする

1. az cosmosdb keys list コマンドを使って、Azure Cosmos DB のデータベース接続文字列を取得します。

   az cosmosdb keys list --type connection-strings -g $RESOURCE_GROUP -n $COSMOSDB_ACCOUNT_NAME --query "connectionStrings[0].connectionString" -o tsv
   

   出力は次の出力例のようになります。

   mongodb://contoso-ship-manager-12345678.documents.azure.com:10255/?ssl=true&replicaSet=globaldb
   

2. backend-deploy.yml という名前で新しいファイルを作成して、次のデプロイ仕様を貼り付けます。

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: ship-manager-backend
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: ship-manager-backend
     template:
       metadata:
         labels:
           app: ship-manager-backend
       spec:
         containers:
           - image: mcr.microsoft.com/mslearn/samples/contoso-ship-manager:backend
             name: ship-manager-backend
             resources:
               requests:
                 cpu: 100m
                 memory: 128Mi
               limits:
                 cpu: 250m
                 memory: 256Mi
             ports:
               - containerPort: 3000
                 name: http
             env:
               - name: DATABASE_MONGODB_URI
                 value: "{your database connection string}"
               - name: DATABASE_MONGODB_DBNAME
                 value: contoso-ship-manager
   

3. {your database connection string} プレースホルダーを、前のステップで取得したデータベース接続文字列に置き換えます。

   Note

   接続文字列は無効な YAML 文字を表すことがあるため、環境変数に引用符 " を追加することを忘れないでください。 AKS に接続文字列を格納および取得する安全な方法として、シークレットの使用を検討することをお勧めします。

4. ファイルを保存して閉じます。

5. kubectl apply コマンドを使って、バックエンド API のデプロイを適用します。

   kubectl apply -f backend-deploy.yml
   

   次の出力例のようなメッセージが表示されます。

   deployment.apps/ship-manager-backend created
   

誰でもこのアプリケーションを使用できるようにするには、トラフィックを処理するためのサービスとイングレスを作成する必要があります。

1. az aks show コマンドを使って、クラスター API サーバーのアドレスを取得します。

   az aks show -g $RESOURCE_GROUP -n $AKS_CLUSTER_NAME -o tsv --query fqdn
   

   出力は次の出力例のようになります。

   ship-manag-rg-ship-manager-a1bcd2-efghij56.hcp.eastus.azmk8s.io
   

2. backend-network.yml という名前で新しいファイルを作成して、次のネットワーク仕様を貼り付けます。

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: ship-manager-backend
   spec:
     type: ClusterIP
     ports:
     - port: 80
       targetPort: 3000
     selector:
       app: ship-manager-backend
   ---
   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: ship-manager-backend
   spec:
     ingressClassName: webapprouting.kubernetes.azure.com
     rules:
     - host: <host-name>
       http:
         paths:
         - backend:
             service:
               name: ship-manager-backend
               port:
                 number: 80
           path: /
           pathType: Prefix
   

3. <host-name> プレースホルダーを、前のステップで取得した接続文字列に置き換えます。

4. ファイルを保存して閉じます。

5. kubectl apply コマンドを使って、バックエンド ネットワークのデプロイを適用します。

   kubectl apply -f backend-network.yml
   

   出力は次の出力例のようになります。

   service/ship-manager-backend created
   ingress.networking.k8s.io/ship-manager-backend created
   

   API には、イングレス リソースに貼り付けたホスト名を使用してアクセスできます。 Azure DNS ゾーン リソースによる DNS の検出が完了するまでに、最大で 5 分かかることがあります。 API にすぐにアクセスできない場合は、数分待ってからもう一度やり直してください。

6. kubectl get ingress コマンドを使って、Kubernetes で利用できるイングレスのクエリを実行し、イングレスの状態を確認します。

   kubectl get ingress
   

   次の出力例で示すように、出力の ADDRESS フィールドに値が設定されたら、イングレスがデプロイされ、アクセスできる状態になったことを意味します。

   NAME                   CLASS                                HOSTS                                                               ADDRESS        PORTS   AGE
   ship-manager-backend   webapprouting.kubernetes.azure.com   ship-manag-rg-ship-manager-a1bcd2-efghij56.hcp.eastus.azmk8s.io     xx.xx.xx.xx    80      2m40s
   

フロントエンド インターフェイスをデプロイする

1. frontend-deploy.yml という名前で新しいファイルを作成して、次のデプロイ仕様を貼り付けます。

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: ship-manager-frontend
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: ship-manager-frontend
     template:
       metadata:
         labels:
           app: ship-manager-frontend
       spec:
         containers:
           - image: mcr.microsoft.com/mslearn/samples/contoso-ship-manager:frontend
             name: ship-manager-frontend
             imagePullPolicy: Always
             resources:
               requests:
                 cpu: 100m
                 memory: 128Mi
               limits:
                 cpu: 250m
                 memory: 256Mi
             ports:
               - containerPort: 80
             volumeMounts:
               - name: config
                 mountPath: /usr/src/app/dist/config.js
                 subPath: config.js
         volumes:
           - name: config
             configMap:
               name: frontend-config
   ---
   apiVersion: v1
   kind: ConfigMap
   metadata:
     name: frontend-config
   data:
     config.js: |
       const config = (() => {
         return {
           'VUE_APP_BACKEND_BASE_URL': 'http://{YOUR_BACKEND_URL}',
         }
       })()
   

2. {YOUR_BACKEND_URL} プレースホルダーを、前のセクションで取得したバックエンド API のホスト名の URL に置き換えます。

3. ファイルを保存して閉じます。

4. kubectl apply コマンドを使って、フロントエンドのデプロイを適用します。

   kubectl apply -f frontend-deploy.yml
   

   出力は次の出力例のようになります。

   deployment.apps/ship-manager-frontend created
   configmap/frontend-config created
   

次に、このアプリケーションを Web に公開するために必要なネットワーク リソースを作成できます。

1. frontend-network.yml という名前で新しいファイルを作成して、次のネットワーク仕様を貼り付けます。

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: ship-manager-frontend
   spec:
     type: ClusterIP
     ports:
     - port: 80
       targetPort: 80
     selector:
       app: ship-manager-frontend
   ---
   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: ship-manager-frontend
   spec:
     ingressClassName: webapprouting.kubernetes.azure.com
     rules:
     - host: <host-name>
       http:
         paths:
         - backend:
             service:
               name: ship-manager-frontend
               port:
                 number: 80
           path: /
           pathType: Prefix
   

2. <host-name> プレースホルダーを、前のセクションで取得した接続文字列に置き換えます。

3. ファイルを保存して閉じます。

4. kubectl apply コマンドを使って、フロントエンド ネットワークのデプロイを適用します。

   kubectl apply -f frontend-network.yml
   

   出力は次の出力例のようになります。

   service/ship-manager-frontend created
   ingress.networking.k8s.io/ship-manager-frontend created
   

   API には、イングレス リソースに貼り付けたホスト名を使用してアクセスできます。 Azure DNS ゾーン リソースによる DNS の検出が完了するまでに、最大で 5 分かかることがあります。 API にすぐにアクセスできない場合は、数分待ってからもう一度やり直してください。

5. kubectl get ingress コマンドを使って、Kubernetes で利用できるイングレスのクエリを実行し、イングレスの状態を確認します。

   kubectl get ingress
   

   次の出力例で示すように、出力の ADDRESS フィールドに値が設定されたら、イングレスがデプロイされ、アクセスできる状態になったことを意味します。

   NAME                   CLASS                                HOSTS                                                               ADDRESS        PORTS   AGE
   ship-manager-backend   webapprouting.kubernetes.azure.com   ship-manag-rg-ship-manager-a1bcd2-efghij56.hcp.eastus.azmk8s.io     xx.xx.xx.xx    80      2m40s
   ship-manager-frontend  webapprouting.kubernetes.azure.com   ship-manag-rg-ship-manager-a1bcd2-efghij56.hcp.eastus.azmk8s.io     xx.xx.xx.xx    80      100s
   

これで、イングレス リソースのホスト名から URL にアクセスして、出荷マネージャー アプリケーションを入力できるようになりました。

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