ポイント: コンテナパイプラインは、コンテナ化されたアプリケーションのビルド、テスト、デプロイを自動化し、ソフトウェア開発ライフサイクル内でのデリバリーのスピードと信頼性を高めます。CI/CDツールと統合され、コード管理やプロダクションデプロイメントなどの主要なステージを強調します。
- コンテナ化はアプリケーションの柔軟性とリソース効率を向上させます。
- コンテナパイプラインの主要なツールにはJenkins、CircleCI、Kubernetesがあります。
コンテナパイプラインは、開発ライフサイクルのすべてのステージを通じて、コンテナ化されたアプリケーションのビルド、テスト、デプロイを自動化するソフトウェアデリバリーフローです。コンテナパイプラインは、コンテナ化の隔離性とポータビリティをCI/CD自動化と組み合わせ、DevOpsチームがより迅速かつ信頼性の高いソフトウェアを配送できるようにします。この記事では、コンテナパイプラインの仕組み、4つの主要なステージ、およびDevOps環境での実装に関するベストプラクティスを紹介します。
なぜ組織はコンテナパイプラインを必要とするのですか？
コンテナ化は、アプリケーションの開発とデプロイを革新し、隔離された依存関係管理された不変のソフトウェアアプリケーションを生成し、どこにでもデプロイ可能です。コンテナのリソースフットプリントが削減されることで、運用コストや管理オーバーヘッドも最小限に抑えられます。ソフトウェアチームは、エンドユーザーの要求に迅速に応えるために、スピードで提供する必要があります。これが、組織が自動化されたソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）へと移行している理由です。構造化されたプロセスは、予期しない問題に対処するための十分な機敏性を持ちながら、デリバリーを遅らせることなく処理します。 効果的なSDLCの最も重要な要素は、すべてをカバーするデリバリーパイプラインです。開発、テスト、デプロイメント、メンテナンスを単一の包括的なプロセスの下にまとめます。コンテナパイプラインは、この概念を拡張し、コンテナをデリバリーの中心単位にします。
SDLCパイプラインの基本とは何ですか？
SDLCパイプラインは、ソフトウェア開発のすべてのステージを網羅した統合的なエンドツーエンドのプロセスを作成するワークフローです。基本的なレベルでは、パイプラインは次のステージで構成されています：
- 開発ステージ：アプリケーションコードが開発され、コードリポジトリにコミットされます
- コードレビュー/承認ステージ：コードが手動または自動チェックを通じてレビューされます
- ビルドステージ：コードがビルドされ、パッケージ化されます
- テストステージ：包括的な自動および手動テストが実施されます
- デプロイメントステージ：テストされたソフトウェアが本番環境にデプロイされます
各ステージには、エラーを早期に発見するための組み込みの検証と確認が含まれています。エラーが検出されると、関連するチームに即座に通知され、問題を解決してから進行できます。ほとんどのタスクが自動化されているため、フィードバックループが短くなりつつも、アプリケーションのすべての側面をカバーするために十分強固です。SDLCパイプラインは、ソフトウェア開発に限定されず、データベース管理やインフラ管理にも適用されます。
コンテナパイプラインは従来のパイプラインとどのように異なりますか？
コンテナパイプラインは従来のパイプラインと異なります。コンテナパイプラインは、従来のパイプラインにはない1つの重要な点に焦点を当てています：コンテナパイプラインは、標準的なアプリケーションアーティファクトをパッケージ化してデプロイするのではなく、コンテナイメージを作成してそれらをオーケストレーションプラットフォーム（Kubernetesなど）にデプロイすることに重点を置いています。すべての標準SDLCステージは維持されますが、ビルドとデプロイメントステージは特にコンテナの周りに設計されています。
コンテナパイプラインの4つのステージとは何ですか？
コンテナパイプライン開発は、集中型ソースコード管理とビルド、テスト、CI/CD、プロダクションデプロイメントの4つの主要なエリアに焦点を当てています。コンテナパイプラインの複雑さと範囲は、アプリケーションアーキテクチャ、要件、デプロイ戦略、および使用する技術に依存します。コンテナが中心コンポーネントであるため、テクノロジースタックは通常、コンテナに一般的なプラットフォームに回ります：Docker、Kubernetes、およびRancherです。
ステージ1：集中型ソースコード管理とビルド
このステージでは、すべての開発者がコードを集中型コードリポジトリにコミットし、パイプラインの開発、コードレビュー、ビルドステージを横断します。プルリクエストは、コードリポジトリ内の自動化されたパイプラインワークフローの出発点として機能します。最初のタスクは、新しいコードの機能を確保するためにテストのバッテリーを実行することです：
- ユニットテスト、コードのコア機能をカバーします
- A/Bテスト、2つのコンポーネントのパフォーマンスを比較します
これらのテストは、最適なバグのないコードを確保します。このパイプラインの最初のステージであるため、検出された問題は、コンテナに移行する前に修正できます。次に、アプリケーションがパッケージ化され、コンテナイメージが作成されます。すべての依存関係は、決定されたイメージの上にコンテナ作成時に構築されます。イメージは内部コンテナレジストリにプッシュされ、ステージング環境でデプロイされます。
ステージ2：テスト
テストステージは、コンテナイメージがビルドされ、パイプラインがステージング環境にアプリケーションをデプロイした後に開始されます。（これらのテストは継続的テストに統合することもできます。）テストは、コンテナの機能、パフォーマンス、安全性をカバーします。このフェーズの重要なテストには：
- 機能テスト、アプリケーションの動作が要件に一致することを検証します
- 回帰テスト、新しいコンテナ化されたアプリケーションを以前のバージョンと比較します
- ストレステスト、コンテナが最適でない条件下でどのように動作するかを判断します
- セキュリティテスト、ペネトレーションテストおよび脆弱性スキャンを通じて脆弱性をスキャンします
これらのテストに合格した後、コンテナは受け入れテストに移動します。コンテナ化の柔軟性により、エンドユーザーを受け入れテストに簡単に含めることができます。コンテナを本番環境に変更せずに展開します。より大きなクラスターの一部であるコンテナや他のコンテナに依存しているコンテナの場合、テストフェーズには、クラスターの障害や通信の問題に対するフォールトトレランステストも含める必要があります。これにより、新しいコンテナバージョンが基盤となるオーケストレーションプラットフォームに影響を与えないことが保証されます。
ステージ3：継続的インテグレーションとデリバリー（CI/CD）
堅牢なCI/CDツールは、コンテナパイプラインの自動化プラットフォームを提供し、必要なすべてのパイプライン機能を組み合わせます。ほとんどのCI/CDツールは、Jenkins、CircleCI、Travis CI、TeamCityなど、コンテナパイプラインをサポートできます。AWS CodeBuildやAzure DevOpsなどのクラウドベースのオプションもコンテナパイプラインをサポートしています。Jenkins XとFluxは、コンテナパイプラインへの重点を置いた専門ツールで、KubernetesのようなオーケストレーションプラットフォームのためにGitOpsアプローチを使用します。(CI/CDパイプラインを設定する方法を学ぶ。) CI/CDツールを選択する際は、パイプラインで使用される技術やサービスのサポートを検証してください：バージョン管理システム、ビルドツール、コンテナプラットフォーム。サポートがネイティブであればあるほど、統合が良好になります。コンテナパイプラインCI/CDプラットフォームの主な要件には、コンテナ化へのネイティブサポートが含まれます：
- コンテナ化されたイメージの作成
- コンテナレジストリとのインタラクション
- オーケストレーションツールとの統合
これらの要件のいくつかにはワークアラウンドが存在しますが、それによりパイプラインの複雑さが増し、手動介入が必要になる場合があります。CI/CDツールの選択には、データベースやインフラ管理などの追加構成をカバーする場合、拡張性も考慮する必要があります。最後に、パイプラインは、マイクロサービスベースのアプリケーションで異なるコンテナを構築する複数のチームがいる場合に特に重要な、同時に複数のワークフローをサポートする必要があります。(コンテナとマイクロサービスを比較する。)
ステージ4：プロダクションデプロイメント
プロダクションデプロイメントは、コンテナパイプラインの論理的な終わりです。コンテナがテストされ受け入れられたら、それは前のリリース環境から本番環境に直接デプロイされます。 ほとんどのコンテナ化されたデプロイメントは、KubernetesやRancherなどのオーケストレーションツールに依存します。これらのツールは、可用性に影響を与えることなく、コンテナを更新および再作成するためのネイティブサポートを提供することにより、コンテナのデプロイメントを簡素化します。コンテナイメージはコンテナレジストリにプッシュされ、オーケストレーションツールが既存のコンテナを更新または新しいものをプロビジョニングします。オーケストレーションツールはプラットフォーム非依存であるため、チームはサポートされているクラスタにデプロイし、単一のパイプラインからマルチクラウドデプロイを実行できます。
コンテナパイプラインのベストプラクティスとは何ですか？
コンテナパイプラインのベストプラクティスは、4つのステージを適切に構成し、各フェーズの明確なワークフローを確立することに重点を置いています。チームは、ステージングおよびプロダクションインフラをパイプライン内で直接扱うインフラ管理を統合することで、コンテナパイプラインをさらに拡張できます。 たとえば、新しいサーバーをプロビジョニングしたり、ロードバランサーの設定やネットワークルーティングを更新したりすることを、IaCツール（TerraformやAWS CloudFormationなど）を通じてパイプラインから処理できます。このアプローチを取る際は、外部リソース（ファイアウォール、データストア、バックアップ）を適切に管理することが重要です。クラウドベースのマネージドKubernetesクラスタでも同様です。インフラ管理をコンテナパイプラインに統合することで、すべてのデプロイメントの側面をカバーする単一の包括的なプロセスが作成されます。
開発速度と柔軟性を向上させる
コンテナパイプラインは、コンテナをビルドしてデプロイすることを目的としたソフトウェアデリバリーパイプラインです。コンテナ化と自動化されたCI/CDツールを組み合わせることで、ソフトウェアデリバリーチームはより大きな柔軟性を持ち、開発プロセスを加速できます。
FAQ：DevOpsにおけるコンテナパイプライン
DevOpsにおけるコンテナパイプラインとは何ですか？ DevOpsにおけるコンテナパイプラインは、自動化されたソフトウェアデリバリーワークフローであり、SDLCのすべてのステージを通じてコンテナ化されたアプリケーションをビルド、テスト、およびデプロイします。コンテナパイプラインは、CI/CDツールを使用して、ソースコードコミットから本番デプロイメントまでのプロセスを自動化し、コンテナをデリバリーの中心単位とします。 コンテナパイプラインの4つのステージは何ですか？ コンテナパイプラインの4つのステージは、(1)集中型ソースコード管理とビルド、コードがコミットされ、コンテナイメージが作成されるステージ；(2)テスト、機能、回帰、ストレス、セキュリティテストをカバー；(3)CI/CD、すべてのパイプラインステージを調整し接続する自動ツール；(4)プロダクションデプロイメント、テストされ受け入れられたコンテナが本番環境にリリースされるステージです。 コンテナパイプラインは従来のデリバリーパイプラインとどのように異なりますか？ 従来のデリバリーパイプラインは、標準的なアプリケーションパッケージのビルドとデプロイに焦点を当てていますが、コンテナパイプラインは、コンテナイメージをビルドし、Kubernetesのようなオーケストレーションプラットフォームを通じてそれらをデプロイするように設計されています。コアのSDLCステージは両方で同じですが、コンテナパイプラインのビルドとデプロイメントステージは、コンテナテクノロジーとレジストリに基づいて構築されています。 どのCI/CDツールがコンテナパイプラインをサポートしていますか？ コンテナパイプラインをサポートする人気のCI/CDツールには、Jenkins、CircleCI、Travis CI、TeamCity、AWS CodeBuild、Azure DevOpsがあります。Jenkins XとFluxは、ネイティブのコンテナパイプラインサポートと直接のKubernetes統合を持つ目的に特化したオプションです。 Kubernetesはコンテナパイプラインでどのような役割を果たしますか？ Kubernetesは、コンテナパイプラインにおけるプロダクションデプロイメントのためのオーケストレーションプラットフォームとして機能します。Kubernetesは、アプリケーションの可用性に影響を与えることなく、コンテナのデプロイ、スケーリング、および更新を管理します。Kubernetesはプラットフォーム非依存であるため、チームはサポートされているクラスタにデプロイし、単一のパイプラインからマルチクラウドデプロイを実行できます。
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