VM と MIG へのコンテナのデプロイ

Docker コンテナをデプロイして起動するように仮想マシン（VM）インスタンスまたはインスタンス テンプレートを構成できます。Compute Engine は、VM の起動時に、Docker がインストールされた最新の Container-Optimized OS（COS）イメージを使用してコンテナを起動します。

準備

• コンテナについて理解を深めるために、コンテナの概要とその利点をお読みください。
• Docker について理解を深めるために、Docker のドキュメントをお読みください。
• Container-Optimized OS のドキュメントをお読みください。
• マネージド インスタンス グループ（MIG）のドキュメントをお読みください。
• まだ設定していない場合は、認証を設定します。認証とは、Google Cloud のサービスと API にアクセスするために ID を確認するプロセスです。ローカル開発環境からコードまたはサンプルを実行するには、次のいずれかのオプションを選択して Compute Engine に対する認証を行います。
  

  Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

  Console

  When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

  gcloud

  1. Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command:

     gcloud init

  2. Set a default region and zone.

VM および MIG へのコンテナのデプロイを選択する

Compute Engine にコンテナをデプロイすることで、VM インフラストラクチャを調整しながらアプリのデプロイの簡素化を実現できます。

• コンテナを実行する VM の管理は、Compute Engine インフラストラクチャの構成や管理に他の VM を扱う場合と同じように行います。
• コンテナをデプロイした VM の管理にも、Google Cloud CLI や Compute Engine API など、使い慣れたプロセスやツールを使用できます。

• コンテナを実行するマネージド インスタンス グループ（MIG）を使用して、自動スケーリング、自動修復、ローリング更新、マルチゾーンのデプロイ、負荷分散などの機能を提供するスケーラブルなサービスを構築します。

以下のような必要がある場合は、Google Kubernetes Engine へのデプロイを検討されることをおすすめします。

• マイクロサービスを大量に実行する
• コンテナの起動時間を短縮する
• 自動アップグレード、ノードの自動修復、自動スケーリングなど、Kubernetes の自動オーケストレーションを活用する

Compute Engine の仮想マシン（VM）ごとに個別のマイクロサービスを実行すると、コストの大部分をオペレーティング システムのオーバーヘッドが占める可能性が生じます。Google Kubernetes Engine を使用すると、VM インスタンスごとに複数のコンテナやコンテナ グループをデプロイできるので、より小さなフットプリントでより効率的にホスト VM のリソースをマイクロサービスに割り当てることができます。

Compute Engine へのコンテナのデプロイの仕組み

Compute Engine の VM インスタンスにソフトウェアをデプロイする一般的な方法は次のとおりです。

• 起動スクリプトまたは cloud-init を使用して、VM の起動時にソフトウェアをデプロイする。
• ソフトウェアがプリインストールされたカスタム ブートディスク イメージを作成する。

上記のどちらの方法も、アプリの構成タスクとオペレーティング システム環境の設定タスクが組み込まれています。デベロッパーは、ランタイムの依存関係を慎重に追跡管理し、解決する必要があります。たとえば、1 つの VM で実行される 2 つのアプリが同じライブラリの異なるバージョンを使用する場合は、両方のバージョンをインストールし、システム変数で参照する必要があります。

上記の方法とは別に、コンテナにソフトウェアをデプロイし、VM インスタンスまたは MIG にコンテナをデプロイすることもできます。この場合、コンテナにはアプリケーション ソフトウェアと必要なライブラリの両方が含まれ、OS のアプリやライブラリからは切り離されています。コンテナはデプロイ環境間を簡単に移動でき、コンテナと OS 間でライブラリ バージョンの競合を解決する必要もありません。

次のプロセスでは、Compute Engine にコンテナをデプロイする方法について説明します。

1. アプリと必要なライブラリを Docker イメージにバンドルし、そのイメージを Artifact Registry や Docker Hub などのサードパーティ レジストリに公開します。
2. VM インスタンスまたは MIG のインスタンス テンプレートを作成するときに、Docker イメージ名と docker run 構成を指定します。

VM インスタンスの作成をリクエストすると、Compute Engine によって次のタスクが実行されます。

1. Compute Engine は、Google が提供する Container-Optimized OS イメージを使用する VM インスタンスを作成します。このイメージには、コンテナの起動に必要な Docker ランタイムと追加のソフトウェアが含まれています。
2. コンテナの設定をインスタンス メタデータの gce-container-declaration メタデータキーに保存します。
3. VM が起動すると、Container-Optimized OS イメージは、インスタンスのメタデータに格納されている docker run コマンド構成を使用し、リポジトリからコンテナ イメージをプルして、コンテナを起動します。

制限事項

• 各 VM インスタンスにデプロイできるコンテナは 1 つのみです。1 つの VM インスタンスに複数のコンテナをデプロイする必要がある場合は、Google Kubernetes Engine を検討してください。

• 公開リポジトリ、またはアクセス可能な限定公開の Artifact Registry または Container Registry リポジトリからのみコンテナをデプロイできます。他の限定公開リポジトリはサポートされていません。

  限定公開レジストリの権限については、Artifact Registry または Container Registry のアクセス制御のドキュメントをご覧ください。

• VM インスタンスのポートをコンテナのポートにマッピング（Docker の -p オプション）することはできません。コンテナへのアクセスを有効にするには、コンテナポートの公開をご覧ください。

• このデプロイ方法で使用できるのは、Container-Optimized OS イメージのみです。

• この機能を使用できるのは Google Cloud Console または Google Cloud CLI のみです。API では使用できません。

デプロイのためのコンテナの準備

次のいずれかの方法を選択して、Compute Engine がコンテナ イメージにアクセスできるようにします。

• Docker イメージを Artifact Registry にアップロードします。
• Docker Hub や他のレジストリで一般公開されているコンテナ イメージを使用します。

新しい VM インスタンスへのコンテナのデプロイ

Google Cloud Console または Google Cloud CLI を使用して、コンテナを新しい VM インスタンスにデプロイできます。

gcloud compute instances create-with-container VM_NAME \
    --container-image DOCKER_IMAGE

gcloud compute instances create-with-container nginx-vm \
    --container-image gcr.io/cloud-marketplace/google/nginx1:latest

docker.io/httpd:2.4

VM インスタンスのコンテナの更新

VM インスタンスのコンテナで実行されている Docker イメージや実行オプションの構成を更新するには、Google Cloud Console または Google Cloud CLI を使用します。

コンテナを実行する VM が更新されると、Compute Engine は次の 2 つの手順で動作します。

• インスタンスのコンテナ宣言を更新します。更新されたコンテナ宣言をインスタンス メタデータの gce-container-declaration メタデータキーに保存します。
• インスタンスが実行されている場合は、インスタンスを停止して再起動し、更新した構成を有効にします。インスタンスが停止している場合は、コンテナ宣言を更新し、インスタンスを停止したままにします。VM インスタンスは、VM の起動時に新しいイメージをダウンロードして、コンテナを起動します。

gcloud compute instances update-container nginx-vm \
    --container-image gcr.io/cloud-marketplace/google/nginx1:latest

マネージド インスタンス グループへのコンテナのデプロイ

新しいマネージド インスタンス グループ（MIG）にコンテナをデプロイするには、Google Cloud Console または Google Cloud CLI を使用できます。手順は次のとおりです。

1. Docker イメージに基づいてインスタンス テンプレートを作成します。

2. 新しいインスタンス テンプレートから MIG を作成します。

gcloud compute instance-templates create-with-container TEMPLATE_NAME \
  --container-image DOCKER_IMAGE

gcloud compute instance-templates create-with-container nginx-template \
    --container-image gcr.io/cloud-marketplace/google/nginx1:15

これでインスタンス テンプレートが作成されたので、そのインスタンス テンプレートを使用する MIG を作成できます。たとえば、gcloud CLI と先ほど作成した nginx-template を使用して MIG を作成するには、次のコマンドを実行します。

gcloud compute instance-groups managed create example-group \
    --base-instance-name nginx-vm \
    --size 3 \
    --template nginx-template

コンテナを実行しているマネージド インスタンス グループの更新

Docker イメージの新しいバージョンまたは Container-Optimized OS イメージの新しいバージョンをデプロイするには、マネージド インスタンス グループ（MIG）を更新します。

MIG をコンテナ イメージの新しいバージョンに更新する

Managed Instance Group Updater を使用して、新しいバージョンの Docker イメージを MIG にデプロイできます。

1. デプロイ用の新しい Docker イメージを準備します。
2. コンテナベースのテンプレートを作成すると同じ方法で、新しい Docker イメージに基づいてインスタンス テンプレートを作成します。
3. Managed Instance Group Updater を使用して、MIG を新しいインスタンス テンプレートに更新します。

マネージド インスタンス グループの Container-Optimized OS イメージを新しいバージョンに更新する

Google では Container-Optimized OS イメージを定期的に更新しています。これらの更新を Docker イメージを変更せずに、コンテナ化された MIG に適用できます。Google Cloud Console または Google Cloud CLI を使用して、次の 2 つの手順で MIG を新しいバージョンの Container-Optimized OS イメージに更新できます。

1. 新しい MIG のコンテナベースのテンプレートを作成すると同じ方法で、現在のバージョンの Docker イメージに基づいてインスタンス テンプレートを作成します。サポートされている最新バージョンの Container-Optimized OS イメージがデフォルトで使用されます。
2. Managed Instance Group Updater を使用して、新しいインスタンス テンプレートで MIG を更新します。

SSH を使用したコンテナへの接続

VM 上のコンテナには、SSH を使用して接続できます。gcloud CLI を使用して、--container フラグを指定して gcloud compute ssh を実行します。

gcloud compute ssh VM_NAME --container CONTAINER_NAME

次のように置き換えます。

• VM_NAME: VM インスタンスの名前
• CONTAINER_NAME: コンテナの名前

詳細については、gcloud compute ssh コマンドとその引数の詳細をご覧ください。

Compute Engine 上のコンテナのモニタリング

Container-Optimized OS イメージを実行しているインスタンスをモニタリングするには、Node Problem Detector エージェントを使用します。このエージェントは、Cloud Monitoring と通信して、健全性関連の指標を報告します。エージェントは、Milestone 77 以降の Container-Optimized OS イメージに組み込まれています。

Milestone 88 以降のイメージを使用するコンテナでエージェントを有効にするには、カスタム メタデータ セクションを編集して、google-monitoring-enabled を true に設定します。

Node Problem Detector を有効にする別の方法については、ヘルス モニタリングを有効にするをご覧ください。

Node Problem Detector エージェントは、guest/ で始まる指標リストの指標をサポートしています。

エージェントによって収集された指標を操作するには、Metrics Explorer にアクセスします。

ログの表示

コンテナに関連する次の 3 種類のログを表示できます。

1. 起動エージェントのログ（konlet ログとも呼ばれます）。起動エージェントはコンテナの構成を解析し、Compute Engine VM インスタンスでコンテナを起動するタスクを実行します。

2. Docker イベントログ。コンテナの開始イベントと停止イベントなどのコンテナ イベントをレポートします。

3. コンテナからのログ。コンテナ内で実行されるアプリの STDOUT が記録されます。

起動エージェントのログの表示

起動エージェントのログは、シリアル コンソール内、OS イメージに含まれる journald システム サービス、または Cloud Logging で表示できます。

シリアル コンソールでの起動エージェントのログの表示

gcloud compute instances get-serial-port-output VM_NAME

gcloud compute instances get-serial-port-output nginx-vm

journald で起動エージェントのログを表示する

1. SSH を使用してコンテナを含むインスタンスに接続します。

2. sudo journalctl コマンドを実行して、VM の起動ログとコンテナの起動ログを表示します。コンテナの起動エージェントのログ（konlet）でフィルタするには、次のコマンドを使用します。

   sudo journalctl -u konlet*
   

Logging で起動エージェントのログを表示する

gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND \
    logName=projects/PROJECT_ID/logs/cos_system AND \
    jsonPayload.SYSLOG_IDENTIFIER=konlet-startup AND \
    jsonPayload._HOSTNAME=VM_NAME"

gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND \
    logName=projects/my-project/logs/cos_system AND \
    jsonPayload.SYSLOG_IDENTIFIER=konlet-startup AND \
    jsonPayload._HOSTNAME=nginx-vm" \
    --limit 10

Docker イベントログの表示

journald と Cloud Logging で Docker イベントログを表示できます。

journald で Docker イベントログを表示する

1. SSH を使用してコンテナを含むインスタンスに接続します。

2. 次のフィルタを使用して sudo journalctl コマンドを実行し、Docker イベントログを表示します。

   sudo journalctl -u docker-events-collector
   

Logging で Docker イベントログを表示する

gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND \
    logName=projects/PROJECT_ID/logs/cos_system AND \
    jsonPayload._HOSTNAME=VM_NAME AND \
    jsonPayload.SYSLOG_IDENTIFIER=docker"

gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND \
    logName=projects/my-project/logs/cos_system AND \
    jsonPayload._HOSTNAME=nginx-vm AND \
    jsonPayload.SYSLOG_IDENTIFIER=docker" \
    --limit 10

コンテナのログの表示

コンテナ用に最適化されたイメージまたはイメージ ファミリーの指定

デフォルトでは、コンテナ化された VM インスタンスまたはインスタンス テンプレートの作成には、サポートされている最新のコンテナ用に最適化されたイメージ（COS）が使用されます。このイメージは cos-cloud プロジェクトにあります。

このデフォルトは、cos-cloud プロジェクトの別のイメージでオーバーライドできます。利用可能なイメージ ファミリーとその属性については、適切な Container-Optimized OS バージョンの選択をご覧ください。

たとえば、使用するイメージが判明したら、gcloud CLIで、--image フラグを指定してデフォルトのコンテナ用に最適化されたイメージをオーバーライドするか、--image-family フラグを指定して VM 作成時に指定されたファミリーから最新のイメージを取得します。

次の例では、cos-dev イメージ ファミリーの最新のイメージを使用する、コンテナ化された VM インスタンスを作成します。

gcloud compute instances create-with-container nginx-vm \
    --image-family cos-dev \
    --image-project cos-cloud \
    --container-image gcr.io/cloud-marketplace/google/nginx1:1.15

ファイアウォール ルールの構成

コンテナ化された VM は、ネットワークをホストモードに設定してコンテナを起動します。コンテナはホストのネットワーク スタックを共有し、ホストのインターフェースをすべて使用できます。

Google Cloud のファイアウォール ルールのデフォルトでは、VM インスタンスへのすべての受信接続がブロックされ、VM インスタンスからのすべての送信接続が許可されます。

インスタンスおよびコンテナへの受信接続を許可するには、ファイアウォール ルールを作成します。

コンテナの実行オプションの構成

コンテナを実行する場合に、次のオプションを構成できます。

• コンテナの再起動ポリシーを指定します。
• コンテナ ENTRYPOINT（コンテナの起動時に実行されるデフォルトのコマンド）をオーバーライドします。
• コンテナの ENTRYPOINT コマンドに引数を渡します。
• 特権モードでコンテナを実行します。
• ホスト ディレクトリまたは tmpfs をコンテナ内のデータ ボリュームとしてマウントします。
• 環境変数を設定します。
• コンテナ ランタイムに STDIN のバッファを割り当てます。
• 疑似 TTY を割り当てます。

コンテナを実行する際のオプションの構成をご覧ください。

次のステップ

• コンテナを実行する際のオプションの構成について学習する。
• マネージド インスタンス グループの詳細を見る。
• Container-Optimized OS について学習する。