本記事はAP Tech Blog Week Vol.5のものになります。

はじめに

こんにちは、ACS事業部の小原です。

Kubernetes環境の管理やデプロイメントは、手動操作が多く、エラーのリスクも高いと感じていませんか？
今回は、そんな悩みを解決する1つの手段として、GitOpsツールであるArgo CDを用いた自動化について取り上げます。
Azure Kubernetes Service (AKS)環境と連携させてみたいと思います。

Argo CDを活用することで、インフラをコードとして管理し、Gitリポジトリの履歴から変更を追跡できるようになります。

一貫性と再現性のある環境構築
手動操作によるヒューマンエラーの削減
迅速かつ安全なデプロイ
変更履歴の可視化とロールバックの容易さ

を実現できます。

本記事のゴール

以下の理解が進むことをゴールとします。

GitOps、Argo CDとは何か
Argo CDの導入方法
GitOpsを使うと何がうれしいのか

用語の説明

GitOps
- バージョン管理システムであるGitを使いインフラ管理を一元的に管理する方法
- DevOpsの手段のひとつ
Argo CD
- GitOpsを実現するためのツールの1つ
- Gitリポジトリ内のマニフェストと実際のクラスターの状態と比較し、差異があればクラスターへ反映する

構成

前提

すでにAKS環境が用意されアクセスできることを前提に進めます。

実践

Gitリポジトリを信頼できる情報源として、AKSクラスターの管理とデプロイを自動化していきたいと思います。

1. 事前準備（オプション）

asdfのインストール
私の環境では、バージョン管理ツールのasdfを準備することにします。
今後、異なるバージョンを使用したい場合に切り替えられるようにするためです。
こちらを参考にダウンロードとインストールを進めます。 asdf-vm.com

プラグインの追加
argocdプラグインをasdfに追加します。

$ asdf plugin add argocd

インストール
argocdの最新バージョンをインストールしてみます。

$ asdf install argocd latest

インストールしたバージョンを確認します。

$ asdf list argocd
 *2.12.4

今回はバージョン2.12.4を使っていきます。

グローバルの設定
利用したいバージョンを設定します。

$ asdf global argocd latest

2. Argo CDのインストール

公式ページの手順を参考に進めていきます。

argo-cd.readthedocs.io

ネームスペース作成
ネームスペースを作成することで、Kubernetesリソースを論理的に分離できます。

$ kubectl create namespace argocd

マニフェストファイルの適用
AKSクラスターにArgo CDをインストールします。
-fオプションで指定しているマニフェストファイルには、Argo CDのインストールに必要なリソースが定義されています。

$ kubectl apply -n argocd -f https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/v2.12.4/manifests/install.yaml

Argo CD API サーバーへのアクセス
今回はLoadBalancerサービスタイプを使います。
※ローカル環境で構築の場合は、ポートフォワーディングが分かりやすいと思います。

$ kubectl patch svc argocd-server -n argocd -p '{"spec": {"type": "LoadBalancer"}}'

パスワードの取得
初期パスワードを取得します。 Argo CDの管理画面にログインする際に使用します。

$ argocd admin initial-password -n argocd

ログイン
argocd-serverのEXTERNAL-IPを確認します。

$ kubectl get svc -n argocd

Argo CDにログインします。確認したEXTERNAL-IPをloginの後に指定します。
--insecureオプションで証明書の検証をスキップします。

$ argocd login {IPアドレスまたはホスト名} --insecure

ブラウザからもアクセスしてみます。
ログイン情報を入力し管理画面に入ります。

3. Gitリポジトリからアプリケーション作成

リポジトリの用意
サンプルリポジトリををforkします。
https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git

アプリを作成
現在のネームスペースをargocd に設定します。

$ kubectl config set-context --current --namespace=argocd

サンプルのguestbookアプリケーションを作成します。

$ argocd app create guestbook --repo https://github.com/{fork先の指定に合わせる}/argocd-example-apps.git --path guestbook --dest-server https://kubernetes.default.svc --dest-namespace default

ブラウザの管理画面に戻ると、現時点ではステータスが以下のようになっています。

guestbookを選択すると以下の画面が開きます。
SYNCを選択します。

そのままSYNCHRONIZEを選択します。

以下のようにSyncが完了します。

先程のステータスも変わっていますね。

リソースの確認
リソースが作成されたことを確認します。

$ kubectl -n default get deploy,svc,rs,pod
NAME                           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/guestbook-ui   1/1     1            1           6m14s

NAME                   TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/guestbook-ui   ClusterIP   10.0.255.229   <none>        80/TCP    6m15s
service/kubernetes     ClusterIP   10.0.0.1       <none>        443/TCP   37m

NAME                                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/guestbook-ui-56c646849b   1         1         1       6m15s

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/guestbook-ui-56c646849b-v4b8h   1/1     Running   0          6m15s

4. マニフェストの変更と反映

Syncの自動化
--sync-policy automatedの設定により、自動的に変更を検知することもできます。

$ argocd app set guestbook --sync-policy automated

マニフェスト編集
argocd-example-apps/guestbookにあるguestbook-ui-deployment.yamlを編集します。
replicasの値を1から2へ変更してみます。編集が終わったらcommitします。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: guestbook-ui
spec:
  replicas: 2  # ここを変更
  revisionHistoryLimit: 3
  selector:
（略）

変更が検出され、Podが2つになったことを確認できます。

CLIで確認してみます。

$ kubectl get po -n default
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
guestbook-ui-56c646849b-mgnxm   1/1     Running   0          11m
guestbook-ui-56c646849b-v4b8h   1/1     Running   0          25m

2つのPodがRunningステータスで動いていますね！

5. 片付け

Argo CD APIサーバーへのアクセスで、ポートフォワーディングを使用している場合は停止する
必要に応じAKS環境を削除する

まとめ

何がうれしかったのか整理してみます。

インフラをコードとして管理することで、一貫性と再現性を確保できた
手動操作を減らし、自動化されたプロセスでデプロイメントを行うため、エラーのリスクが低減した
Gitリポジトリの履歴から、インフラの変更履歴を簡単に追跡したり、ロールバックができる

GitOpsでKubernetesの運用を効率化することができました。
AKSとの連携もスムーズに行えました。
Argo CDはGUIが備わっているのも視覚的でいいですね。たこさん（？）も可愛いですね。

実際の環境では、変更が反映される前に承認プロセスを挟むなど、環境にあわせて制御があるとよさそうです。今後もGitOpsについて深堀りしていきたいと思います。

その他参考

Azure Kubernetes Service向けGitOps learn.microsoft.com

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