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Docker/Kubernetes 実践コンテナ開発入門

目次

1. Dockerの基礎
   1. Dockerとは
      • Dockerの歴史
      • Dockerの基礎概念
      • Dockerの考えに触れる
   2. Dockerを利用する意義
      • 環境差異問題からの脱却
      • アプリケーションの構成管理のしやすさ
      • 本番環境に導入してこそのDocker
      • 新しい開発スタイルへ
   3. ローカルDocker環境を構築する
      • Docker for Windowsのインストール
      • Docker for Macのインストール
      • Docker for Windows/Macの基本設定
2. Dockerコンテナのデプロイ
   1. コンテナでアプリケーションを実行する
      • DockerイメージとDockerコンテナの基本
      • 簡単なアプリケーションとDockerイメージをつくる
      • Dockerコンテナを実行する
   2. Dockerイメージの操作
      • docker image build - イメージのビルド
      • docker search - イメージの検索
      • docker image pull - イメージの取得
      • docker image ls - イメージの閲覧
      • docker image tag - イメージのタグ付け
      • docker image push - イメージの公開
   3. Dockerコンテナの操作
      • Dockerコンテナのライフサイクル
      • docker container run - コンテナの作成と実行
      • docker container ls - コンテナの一覧
      • docker container stop - コンテナの停止
      • docker container restart - コンテナの再起動
      • docker container rm - コンテナの破棄
      • docker container logs - 標準出力での取得
      • docker container exec - 実行中コンテナでのコマンド実行
      • docker container cp - ファイルのコピー
   4. 運用管理向けコマンド
      • prune - 破棄
      • docker container stats - 利用状況の取得
   5. Docker Composeでマルチコンテナを実行する
      • docker composeによるコンテナの実行
   6. Composeによる複数コンテナの実行
3. 実用的なコンテナの構築とデプロイ
   1. アプリケーションとコンテナの粒度
      • 1コンテナ=1プロセス？
      • 1コンテナに1つの関心事
   2. コンテナのポータビリティ
      • Kernel・アーキテクチャの違い
      • ライブラリ・ダイナミックリンクの課題
   3. Dockerフレンドリなアプリケーション
      • 環境変数を活用する
   4. 永続化データをどう扱うか
      • Data Volume
      • Data Volumeコンテナ
   5. コンテナ配置戦略
      • Docker Swarm
      • Service
      • Stack
      • ServiceをSwarmクラスタ外から利用する
4. Swarmによる実践的なアプリケーション構築
   1. Webアプリケーションの構成
      • アプリケーションの仕様
      • アーキテクチャ
      • TODOアプリケーション構築の全体像
   2. MySQL Serviceの構築
      • データベース・コンテナ構成
      • 認証情報
      • MySQLの設定 - etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
      • レプリケーションを設定する
      • MySQL（mysql_master/mysql_slave）のDockerファイル
      • Swarm上でMaster/Slaveサービスを実行する
      • MySQLコンテナを確認し、初期データを投入する
   3. API Serviceの構築
      • todoapiの基本構造
      • アプリケーションでの環境変数の制御
      • MySQL接続、テーブルマッピング
      • Handlerを実装する
      • APIのDockerfile
      • Swarm上でtodoapiサービスを実行する
   4. Nginxの構築
      • nginx.confを構築する
      • NginxのDockerfile
      • Nginxを通してアクセスできるようにする
   5. Webの構築
      • TODO APIを呼び出し、ページのHTMLを返却する
      • WebのDockerfile
      • 静的ファイルの扱いを工夫する
      • Nginxを通してアクセスできるようにする
      • Ingressで公開する
   6. コンテナオーケストレーションによる開発スタイル
5. Kubernates入門
   1. Kubernetesとは
      • Dockerの隆盛とKubernetesの誕生
      • Kubernetesの位置付け
   2. ローカル環境でKubernetesを実行する
      • Docker for Windows/MacでローカルKubernates環境を構築する
   3. Kubernetesの概念
   4. KubernetesクラスタとNode
   5. Namespace
   6. Pod
      • Podを作成してデプロイする
      • Podを操作する
   7. ReplicaSet
   8. Deployment
      • ReplicaSetライフサイクル
      • ロールバックを実行する
   9. Service
      • ClusterIP Service
      • NodePort Service
      • LoadBalancer Service
      • ExternalName Service
   10. Ingress
       • Ingressを通じたアクセス
6. Kubernetesのデプロイ・クラスタ構築
   1. Google Kubernetes Engineのセットアップ
      • GCPプロジェクトの作成
      • Google Clocd SDK（gcloud）のセットアップ
      • Kubernetesクラスタの作成
   2. GKE上にTODOアプリケーションを構築する
   3. Master Slave構成のMySQLをGKE上に構築する
      • PersistentVolumeとPersistentVolumeClaim
      • StorageClass
      • StatefulSet
   4. TODO APIをGKE上に構築する
   5. TODO WebアプリケーションをGKE上に構築する
   6. IngressでWebアプリケーションをインターネットに公開する
   7. オンプレミス環境でのKubernetesクラスタの構築
   8. kubesprayでKubernetesクラスタを構築する
      • クラスタとして構築するサーバの準備
      • opsのSSH公開鍵の登録
      • IPv4フォワーディングを有効にする
      • クラスタの設定
      • クラスタ構築の実行
7. Kubernetesの発展的な利用
   1. Kubernetesの様々なリソース
      • Job
      • CronJob
      • Secret
   2. ユーザー管理とRole-Based Access Control（RBAC）
      • RBACを利用して権限制御を実現する
      • ServiceAccount
   3. Helm
      • Helmのセットアップ
      • Helmの概念
      • Chartをインストールする
      • Chartでアプリケーションをアンインストールする
      • RBACに対応したアプリケーションをインストールする
      • 独自のChartを作成する
   4. Kubernatesにおけるデプロイ戦略
      • RollingUpdate
      • コンテナ実行時のヘルスチェックを設定する
      • BlueGreen Deployment
8. コンテナの運用
   1. ロギングの運用
      • コンテナにおけるロギング
      • コンテナログの運用
      • FluentdとElasticsearchによるログ収集・検索機構の構築
      • fluentd logging driverの運用イメージ
      • Kubernatesにおけるログの管理
      • その他のログ収集ツール
   2. Dockerホストやデーモンの運用
      • コンテナのライブリストア
      • dockerdのチューニング
   3. 障害対策
      • Docker運用での障害対策
      • Kubernates運用での障害対策
9. より軽量なDockerイメージを作る
   1. なぜ軽量なイメージを作るべきなのか
      • イメージサイズの増大で発生する弊害
   2. 軽量なベースイメージ
      • scratch
      • BusyBox
      • Alpine Linux
   3. 軽量なDockerイメージをつくる
   4. multi-stage builds
      • ビルドコンテナと実行コンテナを分ける
10. Dockerの様々な活用方法
    1. チーム開発で開発環境を統一・共有する
       • 利用するソフトウェア・ツールを統一する
       • 開発環境は集合知
    2. コマンドラインツールをDockerコンテナで利用する
       • イメージによって利用するCLIのバージョンを切り替える
       • シェルスクリプトをDockerコンテナで実行する
    3. 負荷テスト
       • 実験環境のセットアップ
       • master/slave構成で複数コンテナから負荷テストを実行する