GKE ワークロードのサイズ適正化を大規模に行う

このチュートリアルでは、VPA の推奨事項と使用状況の指標を使用して、Google Kubernetes Engine（GKE）ワークロードのサイズを適正化する方法について説明します。

リソースの適正サイズ化が重要な理由を理解する

過小プロビジョニングでは、アプリケーションの実行に必要なリソースのコンテナが枯渇して、それらの動作が遅くなり、信頼性が低下する可能性があります。過大プロビジョニングはアプリケーションのパフォーマンスには影響しませんが、毎月の請求額は増加する場合があります。

次のテーブルに、CPU とメモリの過小プロビジョニングと過大プロビジョニングとの関係を示します。

目標

このチュートリアルの学習内容は次のとおりです。

• サンプル アプリケーションをデプロイする。
• Monitoring から BigQuery に GKE 推奨事項の指標をエクスポートします。
• BigQuery と Looker Studio を使用して、プロジェクトにわたる GKE コンテナの推奨事項を表示します。

費用

このドキュメントでは、Google Cloud の次の課金対象のコンポーネントを使用します。

• Monitoring
• GKE
• BigQuery
• Cloud Run
• Cloud Build

料金計算ツールを使うと、予想使用量に基づいて費用の見積もりを生成できます。 新しい Google Cloud ユーザーは無料トライアルをご利用いただける場合があります。

このドキュメントに記載されているタスクの完了後、作成したリソースを削除すると、それ以上の請求は発生しません。詳細については、クリーンアップをご覧ください。

始める前に

プロジェクトを設定する

Cloud Shell には、このチュートリアルに必要な Docker、kubectl、gcloud CLI、Terraform などのソフトウェアがプリインストールされています。Cloud Shell を使用しない場合は、gcloud CLI をインストールする必要があります。

1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.
2. Install the Google Cloud CLI.

3. To initialize the gcloud CLI, run the following command:

   gcloud init

4. Create or select a Google Cloud project.

   • Create a Google Cloud project:

     gcloud projects create PROJECT_ID

     Replace PROJECT_ID with a name for the Google Cloud project you are creating.

   • Select the Google Cloud project that you created:

     gcloud config set project PROJECT_ID

     Replace PROJECT_ID with your Google Cloud project name.

5. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

6. Enable the Resource Manager, Google Kubernetes Engine, Cloud Monitoring, BigQuery, Cloud Run, Cloud Build APIs:

   gcloud services enable cloudresourcemanager.googleapis.com container.googleapis.com monitoring.googleapis.com bigquery.googleapis.com run.googleapis.com cloudbuild.googleapis.com cloudscheduler.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com

7. Install the Google Cloud CLI.

8. To initialize the gcloud CLI, run the following command:

   gcloud init

9. Create or select a Google Cloud project.

   • Create a Google Cloud project:

     gcloud projects create PROJECT_ID

     Replace PROJECT_ID with a name for the Google Cloud project you are creating.

   • Select the Google Cloud project that you created:

     gcloud config set project PROJECT_ID

     Replace PROJECT_ID with your Google Cloud project name.

10. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

11. Enable the Resource Manager, Google Kubernetes Engine, Cloud Monitoring, BigQuery, Cloud Run, Cloud Build APIs:

    gcloud services enable cloudresourcemanager.googleapis.com container.googleapis.com monitoring.googleapis.com bigquery.googleapis.com run.googleapis.com cloudbuild.googleapis.com cloudscheduler.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com

12. Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles: roles/serviceusage.serviceUsageAdmin, roles/container.clusterAdmin, roles/iam.serviceAccountAdmin, roles/iam.securityAdmin, roles/container.admin

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE

    • Replace PROJECT_ID with your project ID.

    • Replace USER_IDENTIFIER with the identifier for your user account. For example, user:myemail@example.com.

    • Replace ROLE with each individual role.

環境を設定する

環境の設定手順は次のとおりです。

1. 環境変数を設定します。

   export PROJECT_ID=PROJECT_ID
   export REGION=us-central1
   export ZONE=us-central1-f
   export IMAGE=$REGION-docker.pkg.dev/$PROJECT_ID/main/vpa-recs-image:latest
   

   PROJECT_ID は、実際の Google Cloud プロジェクト ID に置き換えます。

2. デフォルトの環境変数を設定します。

   gcloud config set project $PROJECT_ID
   gcloud config set compute/region $REGION
   gcloud config set compute/zone $ZONE
   

3. コード リポジトリのクローンを作成します。

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples
   

4. 作業ディレクトリを変更します。

   cd kubernetes-engine-samples/cost-optimization/gke-vpa-recommendations
   

（省略可）サンプル アプリケーションを設定する

このセクションでは、サンプル アプリケーションをデプロイします。このセクションは省略可能です。既存のクラスタを使用するには、クラスタで Cloud Monitoring が構成されていることを確認します。

実際の環境をシミュレートするには、セットアップ スクリプトを使用して Online Boutique をデプロイします。

次の手順では、サンプル アプリケーションをインストールしてデフォルト構成を変更します。たとえば、一部のワークロードで HorizontalPodAutoscaler（HPA）を構成し、リソースのリクエストと制限を変更します。

1. 設定スクリプトを実行します。

   ./scripts/setup.sh
   

   設定スクリプトは、次のことを行います。

   • GKE クラスタを作成します。
   • Online Boutique サンプル アプリケーションをデプロイします。
   • Pod の CPU とメモリのリソースのリクエストを更新します。
   • adservice ワークロード用の HorizontalPodAutoscaler リソースを構成して、現実的な環境をシミュレートします。

   設定スクリプトが完了するまでに 10 分ほどかかることがあります。

2. サンプル アプリケーションの準備ができていることを確認します。

   kubectl get deployment
   

   出力は次のようになります。

   NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   adservice               2/2     2            2           4m54s
   cartservice             1/1     1            1           4m55s
   checkoutservice         1/1     1            1           4m56s
   currencyservice         1/1     1            1           4m55s
   emailservice            1/1     1            1           4m56s
   frontend                1/1     1            1           4m55s
   loadgenerator           1/1     1            1           4m55s
   paymentservice          1/1     1            1           4m55s
   productcatalogservice   1/1     1            1           4m55s
   recommendationservice   1/1     1            1           4m56s
   redis-cart              1/1     1            1           4m54s
   shippingservice         1/1     1            1           4m54s
   

クリーンアップ

このチュートリアルで使用したリソースについて、Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、リソースを含むプロジェクトを削除するか、プロジェクトを維持して個々のリソースを削除します。

プロジェクトを削除する

課金が発生しないようにする最も簡単な方法は、チュートリアル用に作成したプロジェクトを削除することです。

Delete a Google Cloud project:

gcloud projects delete PROJECT_ID

次のステップ

• GKE でコスト最適化 Kubernetes アプリケーションを実行するためのベスト プラクティスで、GKE の費用の最適化について学習する。
• Google Cloud アーキテクチャ フレームワーク: 費用の最適化で、Google Cloud ワークロードの費用を最適化するための設計に関する推奨事項とベスト プラクティスを確認する。
• オフピーク時に GKE クラスタをスケールダウンして費用を削減するで、需要の低い期間にクラスタの費用を最適化する方法を確認する。
• Monitoring を使用して費用を最適化するために GKE クラスタをモニタリングするで、GKE の費用の最適化について学習する。