フルマネージドサーバーレスコンテナーという選択肢。Azure Container Apps の活用アイディア

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December 17, 22

スライド概要

2022/12/17 ServerlessDays Tokyo 2022 Virtual での登壇資料です。
https://serverless.connpass.com/event/267806/

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C#やAzureなどMS関連技術とLINE関連技術が好きです。

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各ページのテキスト
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フルマネージドサーバーレスコンテナーという選択肢。 Azure Container Apps の活用アイディア ServerlessDays Tokyo 2022 Virtual 2022/12/17 平林 拓将(ひらりん) himarin269 / himanago

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About me • name: 平林 拓将(ひらりん) • work: テクニカルトレーナー&開発 • award/title: - Microsoft MVP for Azure(2019.11~) - LINE API Expert(2020.3~) • like: - C# / serverless / cross-platform • social: - Twitter:@himarin269 GitHub:himanago Blog:https://himanago.hatenablog.com/

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今回お話しすること(35分) • サーバーレスにコンテナー・マイクロサービス運用が できる「Azure Container Apps」。 • このサービスの概要と活用アイデアを、既存のWeb ア プリケーションの移行や拡張、各種 API と連携した開 発などのシナリオをベースにご紹介します。 • 今回はASP.NET CoreのWebアプリにLINE Bot (チャットボット)の機能を追加・拡張するシナリオ です。

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Azure Container Apps サーバーレスなコンテナーアプリを動かすためのサービス 複数のコンテナーを組み合わせてマイクロサービスを運用可能 https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/container-apps/

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Azure Container Apps の特徴 • 複数のコンテナーを実行するように最適化 • フルマネージドなコンテナー実行基盤 • Kubernetes を中心に Dapr、KEDA、envoy などのオープン ソースのテクノロジが利用されている • サービス検出やトラフィック分割などの機能によって Kubernetes スタイルのアプリやマイクロサービスをサポート • トラフィックに基づくスケーリング (ゼロにスケーリング、イベント駆動) • 実行時間の長いプロセスをサポート https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/container-apps/compare-options#azure-container-apps

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他のサービスとの比較 イベント 駆動 コードを 直接デプロイ コンテナー 実行 k8s機能 ゼロにス ケーリング 任意の言語・ フレーム ワーク Azure Functions ○ ○ △ × ○ △ Azure Web Apps × ○ ○ × × △ Azure Container Apps △ × ○ △ ○ ○ Azure Kubernetes Service △ × ○ ○ ○ ○ 構築・管理の容易性と柔軟性のバランスが良く、 Kubernetes 入門編としてもおすすめな フルマネージドサーバーレスコンテナー 設定構築が 容易・ 自由度 低 設定構築が 複雑・ 自由度 高

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Azure Container Apps の構成 Container Apps Environment Container App Container App Container App

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アプリ(ASP.NET Core)を移行 Container Apps Environment Azure Container Registry SQL Database Container App Push CI/CD (GitHub Actions) ASP.NET Core Webアプリ コンテナーで動作させる Push 接続情報など の管理 Key Vault

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今回の例:場所の予約システム(Web アプリ) C#(ASP.NET Core) で実装 これを Azure に移行したい

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[DEMO] Container Apps上の予約システム

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機能拡張はコンテナーを増設 Container Apps Environment Container App Container App Container App コンテナー同士を連携させることが可能

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Dapr(Distributed Application Runtime) • マイクロサービス同士の連携 などを容易に開発できるよう にする • オープンなAPIで開発言語も 問わない (各言語にSDKあり) https://dapr.io/ https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/container-apps/dapr-overview

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Dapr によるサイドカーパターン 別のコンテナーに分離・カプセル化されたコンポーネント同士を連携

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サイドカーとして LINE Bot 機能を追加 予約システム Bot Webhook エンドポイント (Botバックエンド) Python(Flask) で実装

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予約にはマルチターンの対話が必要 ユーザー Bot 予約したい どこを? エリア2 いつ? 10月23日

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マルチターンはけっこう大変 ユーザー・Bot間で数往復のやりとりをする場合、 会話の経緯(対話コンテキスト)をサーバー側で 覚えておく必要がある 対話コンテキストを DBなどに保存 Bot Webhook エンドポイント DBなど メッセージ受信時、 保存された対話コンテキストを 毎回確認し適切な応答を行う バックエンド

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Dapr の状態管理で対話コンテキストを保持 Daprを経由してユーザーごとの 対話コンテキストを保存 Container App (LINE Bot) state store

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Dapr の状態管理 ※ 今回のデモアプリでは Cosmos DBを使用 https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/architecture/dapr-for-net-developers/state-management

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WebアプリとBotでコンテキストを共有 LINEログインを実装 LINEユーザーIDをキーに状態を保存 Bot C#/ASP.NET Core Webアプリ Python/Flask LINE Bot 同一プロバイダー内においては共通のLINEユーザーIDを持つため、 それぞれのサービスでLINEユーザーIDを使う

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[DEMO] Dapr 状態管理によるコンテキスト共有

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チャットボット機能の拡張方法 • チャットボットのできること(=スキル)をマイクロサービス として実装して機能を拡張 • Dapr でコンテナー同士をつなぐことができるため、 手軽にスキル追加・拡張ができる Bot 予約スキル Webhook Endpoint 天気予報スキル 問合せスキル

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サーバーレスな他のサービスとの相性もよい Azure Functions Cosmos DB Static Web Apps Functionsランタイムを コンテナーで実行可能 Dapr の State Store として利用可能 バックエンド API を Container Appsに差替可能

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Azure Functions のコードを使用 • Azure Functions はコンテナー上で実行可能 • 以下のコマンドで Dockerfileを作成 func init --docker-only • KEDA で使用できるトリガー • Azure Storage キュー • Azure Service Bus • Azure Event/IoT Hubs • Apache Kafka • RabbitMQ キュー https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/azure-functions/functions-kubernetes-keda

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フロントエンド(SPA)の追加・拡張 ◆ LIFF(LINE Front-end Framework) チャットボット機能だけでは物足りないときに Web画面を実行できる機能がある LINE内で実行できるミニアプリとしての利用も可能 スタンプカードや会員証の機能や、 よりリッチな予約機能の提供 (状態共有したい) 予約機能 その他便利機能 LINE Botに限らず、軽量なWeb UIを 追加・拡張する機会は多い

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Azure Static Web Apps • • • • • 静的Webサイトホスティングサービス カスタムドメイン・SSL 対応 GitHub との統合による CI/CD ステージング環境での PR レビュー Azure Functions の統合 ★ ドキュメント https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/static-web-apps/

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Azure Static Web Apps の特徴 /front </> ブラウザ /api API バックエンドAPI(Azure Functions)を 同一リポジトリで開発・デプロイ クロスオリジン制約を 気にすることなく アクセス可能 組み込みの Functions の代わりに Container Apps を使うことができる!

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Container Appsをバックエンドに使用できる SWA 各アプリにおける 操作状況を共有できる </> LIFFフロントエンド Container Apps Environment Webアプリ LINE Bot LIFFバックエンド ※現在 SWA で開発しているアプリも、バックエンド API のFunctions を そのまま Container App に載せ替えればサイドカーを使用可能に!

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おさらい/補足:実装・運用に便利な機能 • Container Apps での複数コンテナー運用 • Dapr によるコンテナー間連携 • GitHub Actions での CI/CD • リポジトリは任意の単位で作成 OK • Blue/Green デプロイメントも可能 • Key Vault によるシークレット管理

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おさらい/補足:実装・運用に便利な機能 • BicepによるIaC • Azure へのリソース作成をプログラミングライクに書ける • リソース間の接続・連携設定もコードで実現可能 param location string = resourceGroup().location param storageAccountName string = 'toylaunch${uniqueString(resourceGroup().id)}’ resource storageAccount 'Microsoft.Storage/storageAccounts@2021-06-01' = { name: storageAccountName location: location sku: { name: 'Standard_LRS’ } kind: 'StorageV2’ properties: { accessTier: 'Hot’ } } https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/azure-resource-manager/bicep/overview?tabs=bicep

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まとめ • Azure Container Apps は複数コンテナーの 運用が楽にできる“簡易版 Kubernetes” • Dapr の機能でコンテナー同士の連携や状態の 共有が可能 • Azure と Azure Container Apps には 複雑に絡み合うサービス間連携を統合的に管理・ 実装できる機能が揃っている