演習 - AKS クラスターで複数のノードを構成し、ゼロへのスケーリングを有効にする

10 分

Azure Kubernetes Service では、さまざまなノードプールを作成して、各ノードプールで実行されているノードに特定のワークロードを適合させることができます。

過酷な気象条件下での飛行経路情報を処理し、最適な飛行ルートを作成する新しい予測型モデリングサービスをチームで開発したというドローン追跡の例を思い出してください。このサービスは、GPU ベースの仮想マシン (VM) のサポートを必要とし、週の特定の曜日にのみ実行されます。チームは、サービスが実行されないときに VM が使用されないようにしたいと考えています。

ここでは、Azure Kubernetes Service (AKS) マネージド Kubernetes クラスターを作成します。次に、複数のノードプールをサポートするようにクラスターを構成し、クラスターがノードプール内のノードをスケーリングできるようにします。そして、ノード数が動的なユーザーワークロードをサポートするために 2 つ目のノードプールを追加します。最後に、AKS クラスターで使用されるノードのコストを削減するために、ノード数をゼロにスケーリングします。

新しいリソースグループを作成する

自分の Azure アカウントで Azure Cloud Shell にサインインします。 Bash バージョンの Cloud Shell を選択します。

Azure Cloud Shell
ここで作成した値は、このモジュールのすべての演習で再利用します。後で使用するために出力を保存します。
リソースグループをホストするリージョンを選択します。後の演習の機能は、すべてのリージョンで使用できるわけではありません。このため、eastus をリージョンとして使用することをお勧めします。別の値の使用を選択する場合は、REGION_NAME の値を変更します。

次のコマンドを実行して、自分の変数を登録します。
```
REGION_NAME=eastus
RESOURCE_GROUP=rg-akscostsaving
AKS_CLUSTER_NAME=akscostsaving-$RANDOM
```
ヒント

[コピー] ボタンを使用して、コマンドをクリップボードにコピーできます。貼り付けるには、Cloud Shell ターミナル内で新しい行を右クリックして [貼り付け] を選択するか、Shift + Insert キーボードショートカット (macOS では ⌘ + V) を使用します。

各値は、echo コマンド (echo $REGION_NAME など) を実行して確認できます。
AKS_CLUSTER_NAME をメモします。演習全体を通して、この値は後でクラスターのクリーンアップと構成設定に使います。
```
echo $AKS_CLUSTER_NAME
```
rg-akscostsaving という新しいリソースグループを作成します。このリソースグループでは、これらの演習で作成したすべてのリソースをデプロイします。単一のリソースグループを使用すると、モジュールの完了後にリソースをより簡単にクリーンアップできます。
```
az group create \
    --name $RESOURCE_GROUP \
    --location $REGION_NAME
```

AKS クラスターを作成する

リソースグループを作成したら、そのグループ内に AKS クラスターを作成できます。最初の手順では、選んだリージョンの Kubernetes バージョンを取得します。このバージョンは、クラスターを構成するために設定されます。

Kubernetes バージョンを取得するには、az aks get-versions コマンドを実行します。次のクエリは、プレビューではない Kubernetes バージョンを返します。この値を VERSION という名前の Bash 変数に格納します。以下のコマンドを実行して、バージョン番号を取得および格納します。
```
VERSION=$(az aks get-versions \
    --location $REGION_NAME \
    --query "values[?isPreview==null].version | [-1]" \
    --output tsv)
echo $VERSION
```

az aks create コマンドを実行して、AKS クラスターを作成します。クラスターは、システムノードプール内の 2 つのノードで実行されます。このコマンドの完了には、数分かかることがあります。

az aks create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --location $REGION_NAME \
    --kubernetes-version $VERSION \
    --node-count 2 \
    --load-balancer-sku standard \
    --vm-set-type VirtualMachineScaleSets \
    --generate-ssh-keys

az aks create コマンドには、お使いの Kubernetes クラスターを正確に構成するパラメーターが複数あります。スケーリングと複数のノードプールがお使いのクラスターで正しくサポートされるようにする、重要なパラメーター設定が 2 つあります。

パラメーターと値	説明
`--load-balancer-sku standard`	AKS でサポートされるデフォルトロードバランサーは `basic` です。 `basic` ロードバランサーは、ノードプールを複数使用する場合にはサポートされません。この値を `standard` に設定します。
`--vm-set-type VirtualMachineScaleSets`	AKS でスケール機能を使用するには、仮想マシンスケールセットが必要です。このパラメーターにより、スケールセットがサポートされるようになります。

--node-count 2 パラメーターの使用により、既定のノードプールに 2 つのノードが構成されることに着目してください。このシステムノードプール全体で、最も重要なシステムサービスが実行されていることを前に説明したことを思い出してください。運用クラスターでは、クラスター操作の信頼性を確保するために少なくとも --node-count 3 を使用することが重要です。この演習では、コストを考慮して 2 つのノードのみを使用しています。

az aks nodepool list コマンドを実行して、自分の新しいクラスターのノードプールを一覧表示します。

az aks nodepool list --resource-group $RESOURCE_GROUP --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME

このコマンドの出力例は次のとおりです。

[
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/nodepool1",
    "mode": "System",
    "name": "nodepool1",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": null,
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  }
]

ノードプールの mode が System に設定され、name が自動的に割り当てられたことに着目してください。

ノードプールを追加する

クラスター内のノードプールは 1 つです。 az aks nodepool add コマンドを実行して、2 つ目のノードプールを追加します。この手順のコマンドを実行して、3 つのノードが含まれる batchprocpl という名前のユーザーノードプールを作成します。ノードプール名は小文字で始める必要がありり、英数字のみを含めることができることにご注意ください。ノードプール名は、Linux のノードプールの場合は 12 文字、Windows のノードプールの場合は 6 文字に制限されています。

次のコマンドを実行します。
```
az aks nodepool add \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl \
    --node-count 2
```

az aks nodepool list コマンドを実行して、自分の新しいクラスター内の新しいノードプールを一覧表示します。

az aks nodepool list --resource-group $RESOURCE_GROUP --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME

このコマンドの出力例は次のとおりです。

[
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/batchprocpl",
    "mode": "User",
    "name": "batchprocpl",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": {
      "maxSurge": null
    },
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  },
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/nodepool1",
    "mode": "System",
    "name": "nodepool1",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": null,
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  }
]

新しいノードプールの mode が User に設定され、name が batchprocpl であることに着目してください。

ノードプールのノード数をゼロに増減させる

ノードプール内のノードを手動でスケーリングするには、az aks nodepool scale コマンドを実行します。

az aks nodepool scale コマンドを実行し、--node-count パラメーターを使用すると、ノード数の値を 0 に設定できます。

このコマンドの例を次に示します。

az aks nodepool scale \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl \
    --node-count 0

このコマンドの出力例は次のとおりです。

{
  "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
  "availabilityZones": null,
  "count": 0,
  "enableAutoScaling": null,
  "enableNodePublicIp": false,
  "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/batchprocpl",
  "maxCount": null,
  "maxPods": 110,
  "minCount": null,
  "mode": "User",
  "name": "batchprocpl",
  "nodeImageVersion": "AKSUbuntu-1604-2020.06.10",
  "nodeLabels": null,
  "nodeTaints": null,
  "orchestratorVersion": "1.17.9",
  "osDiskSizeGb": 128,
  "osType": "Linux",
  "provisioningState": "Succeeded",
  "proximityPlacementGroupId": null,
  "resourceGroup": "rg-akscostsaving",
  "scaleSetEvictionPolicy": null,
  "scaleSetPriority": null,
  "spotMaxPrice": null,
  "tags": null,
  "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
  "upgradeSettings": {
    "maxSurge": null
  },
  "vmSize": "Standard_DS2_v2",
  "vnetSubnetId": null
}

ノードプールの count パラメーター値が 0 に設定されており、enableAutoScaling の値が null に設定されていることに着目してください。既定ではノードの作成は自動的には実行されないため、ワークロードをスケジュールするには、このノードプールのノード数を手動で増やす必要があります。

Kubernetes のコンテキストを構成する

前のコマンドの出力結果では、ノードプール数は 0 に設定されていました。 kubectl get nodes コマンドを実行すると、クラスター内で使用可能なノードを確認できます。

ご利用のクラスターの API サーバーとやりとりするには、kubectl を実行します。 kubectl に接続を許可するには、Kubernetes クラスターのコンテキストを構成する必要があります。このコンテキストには、クラスターのアドレス、ユーザー、および名前空間が含まれます。 az aks get-credentials コマンドを実行し、Cloud Shell で Kubernetes のコンテキストを構成します。

次のコマンドを実行して、クラスターの資格情報を取得します。
```
az aks get-credentials \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $AKS_CLUSTER_NAME
```
このコマンドの出力例を次に示します。
```
Merged "akscostsaving-17835" as current context in /home/user/.kube/config
```
ノードプール内のノードを一覧表示します。
```
kubectl get nodes
```
このコマンドの出力例は次のとおりです。
```
NAME                                STATUS   ROLES   AGE   VERSION
aks-nodepool1-37990379-vmss000000   Ready    agent   32m   v1.17.9
aks-nodepool1-37990379-vmss000001   Ready    agent   32m   v1.17.9
```
az aks nodepool list コマンドで一覧表示されるノードプールは 2 ですが、クラスターで使用可能なノードは 2 つのみであり、どちらも nodepool1 にあることに着目してください。

ワークロードに対する需要を直接管理するときに AKS のコストを最適化するには、次の方法を使用することをお勧めします。

ノードプールのノード数を手動でスケールします。
コストのかかる NV ベースのユーザーノードプールはゼロに減らします。

ノードをスケーリングする必要があるが、需要を直接制御しないという戦略を見てみましょう。

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