Kubernetesの基本を学ぶ

ケーススタディ：
China Unicom社：KubernetesによるITコスト削減と効率性向上をいかにして実現したか

企業名  China Unicom     所在地 中国、北京     業界 テレコム

課題

China Unicomは、中国でトップ3の通信事業者の1つであり、その3億人のユーザーにサービスを提供するために、2016年以来 VMWare、OpenStackのインフラやDockerによるコンテナ化を用い数千のサーバーのデータセンターを複数運用しています。残念なことに、「リソース使用率は相対的に低かった」と、プラットフォーム技術のR&D部門のグループリーダーであるChengyu Zhangは語っています。「そして、私たちには何百ものアプリケーションに収容できるクラウドプラットフォームがありませんでした。」以前は完全な国有企業だったChina Unicomは、近年BAT(Baidu、Alibaba、Tencent)およびJD.comからの民間投資を受け、いまや商用製品ではなくオープンソース技術を活用した社内開発にも注力しています。そこで、ZhangのChina Unicomの研究開発チームは、クラウドインフラ用のオープンソースオーケストレーションツールを探索し始めたのです。

ソリューション

急成長し、オープンソースコミュニティも成熟しているKubernetesはChina Unicomにとって自然な選択となりました。同社のKubernetes対応クラウドプラットフォームでは、現状の50のマイクロサービスに加え、これから新たに開発されるすべてをここでホストしていくそうです。「Kubernetesが私たちのクラウドインフラの経験値を上げてくれました」とZhangはいいます。「今のところ、これに代わる技術はありません。」また、China Unicomはそのマイクロサービスフレームワークのために、Istio、 Envoy、 CoreDNS、そしてFluentdも活用しています。

インパクト

KubernetesはChina Unicomの運用と開発、両方について効率を高めてくれました。 リソース使用率は20〜50％上がり、ITインフラのコストも削減され、数時間かかっていたデプロイ時間は5〜10分にまで短縮されました。「こうすることができたのはおもに自己修復機能(self-healing)とスケーラビリティによるもので、これらによって私たちの運用や保守の効率を向上させることができるのです」とZhangは言います。「たとえば、私たちのシステムは今たった5人で保守されているのです。これほどの短期間でここまでのスケーラビリティを達成できるとは思いもよりませんでした。
「Kubernetesが私達のクラウドインフラの経験値を上げてくれました。今のところ、これに代わる技術はありません。」
- Chengyu Zhang、 China Unicom プラットフォーム技術R&D グループリーダー

China Unicomは、3億人を超えるユーザーを抱える、中国国内でトップ3の通信事業者の1つです。

その舞台裏で、同社は2016年以来、Dockerコンテナ、VMware、OpenStackインフラなどを用いて、数千のサーバーを持つデータセンターを複数運用しています。残念ながら、「リソース利用率は相対的に低かった」と、プラットフォーム技術のR&D部門のグループリーダーであるChengyu Zhangは語っています。「そして、私たちには何百ものアプリケーションを収容できるクラウドプラットフォームがありませんでした。」

そこで新しい技術、研究開発(R&D)、およびプラットフォームの責務を担うZhangのチームは、IT管理におけるソリューションの探索を始めました。以前は完全な国営企業だったChina Unicomは、近年BAT(Baidu、Alibaba、Tencent)およびJD.comからの民間投資を受け、今は商用製品ではなくオープンソース技術を活用した社内開発に注力するようになりました。こういったこともあり、Zhangのチームはクラウドインフラのオープンソースオーケストレーションツールを探し始めたのです。
「これほどの短期間でここまでのスケーラビリティを達成できるとは思いもよりませんでした。」
- Chengyu Zhang、 China Unicom プラットフォーム技術R&D グループリーダー
China Unicomはすでにコアとなる事業運用システムにMesosを活用していましたが、チームにとっては新しいクラウドプラットフォームにはKubernetesの選択が自然だろうと感じられたのです。「大きな理由は、Kubernetesには成熟したコミュニティがある、ということでした」とZhangは言います。「さらにKubernetesは非常に早いペースで成長していることもあり、さまざまな人のベストプラクティスから多くを学ぶことができるのです。」 またChina UnicomはマイクロサービスフレームワークのためにIstio、Envoy、CoreDNS、およびFluentdも使用しています。

同社のKubernetes対応クラウドプラットフォームでは、現状の50のマイクロサービスに加え、これから新たに開発されるすべてをここでホストしていくそうです。China Unicomの開発者たちは自身の手による開発を省き、APIを介すことで簡単に技術が利用できるようになりました。このクラウドプラットフォームは、同社データセンタのPaaSプラットフォームに繋がった20〜30のサービスを提供することに加え、中国国内の31省にわたる拠点の社内ユーザーたちが行うビッグデータ分析などもサポートしています。

「Kubernetesが私達のクラウドインフラの経験値を上げてくれました。」とZhangはいいます。「今のところ、これに代わる技術はありません。」
「この技術は比較的複雑ですが、開発者が慣れれば、恩恵をすべて享受できるのではないかと思います。」

- Jie Jia、China Unicom プラットフォーム技術 R&D
事実として、KubernetesはChina Unicomの運用と開発、両方について効率を高めてくれました。リソース使用率は20〜50％上がり、ITインフラのコストも削減され、数時間かかっていたデプロイ時間は5〜10分にまで短縮されました。「こうすることができたのはおもに自己修復機能(self-healing)とスケーラビリティによるもので、これらによって私たちの運用や保守の効率を向上させることができるのです」とZhangは言います。「たとえば、私たちのシステムは今たったの5人で保守されているのです。」

China UnicomにおけるKubernetesでの成功体験から、Zhangと彼のチームはコミュニティに積極的に貢献するようになりました。それは、Meetupやカンファレンスに参加したり、同じ道のりを歩むことを検討している他の企業にアドバイスを提供したりすることから始まりました。「とくに、トラディショナルなクラウドコンピューティング システムを保有してきた企業には、クラウドネイティブコンピューティングのコミュニティに参加することを本当にお勧めします」とZhangは言います。
「企業はRancherのような事業者が提供するマネージドサービスを活用することができます。こうした技術はすでにカスタマイズされて提供されるので、簡単に利用することができるでしょう。」

- Jie Jia、China Unicom プラットフォーム技術 R&D
プラットフォーム技術 R&D チームの一員であるJie Jiaは、「この技術は比較的複雑ですが、開発者が慣れれば、恩恵をすべて享受できるのではないかと思います」と付け加えています。一方でZhangは、仮想マシンベースのクラウドでの経験から見ると、「Kubernetesとこれらのクラウドネイティブ技術は比較的シンプルなのではないか」と指摘しています。

「企業は Rancher のような事業者が提供するマネージドサービスを活用することができます。こうした技術はカスタマイズされて提供されるので、簡単に利用することができるでしょう。」

今後China Unicomはビッグデータと機械学習に重点を置いて、Kubernetes上でより多くのアプリケーションを開発することを計画しています。彼らのチームは築き上げたクラウドプラットフォームを継続的に最適化しており、CNCFの認定Kubernetesコンフォーマンスプログラム(Certified Kubernetes Conformance Program)に参加するべく、そのための適合テスト(Conformance test)への合格を目指しています。また彼らは、どこかのタイミングでコミュニティにコードをコントリビューションすることも目指しています。

それが意欲的な発言と聞こえるのは、彼らがKubernetesを採用することで得た結果が彼らの期待していた最大値をも超えていたからでしょう。Zhangは次のように言います。「これほどの短期間でここまでのスケーラビリティを達成できるとは思いもよりませんでした。」