AKSにおけるGitOpsについて

# AKSにおけるGitOpsについて

## はじめに

現代のクラウドインフラストラクチャの管理では、GitOpsのアプローチが急速に主流となっています。Microsoft AzureのKubernetes Service（AKS）でのGitOpsの実装は、開発プロセスの透明性を高め、運用効率を改善します。この記事では、AKSでGitOpsを実現する方法と、その具体的なフローについて解説します。

## GitOpsとは？

GitOpsは、インフラストラクチャとアプリケーションの設定をGitリポジトリで管理する手法です。Gitが変更の唯一の情報源となり、自動化ツールを使ってクラウドリソースに変更を適用します。このアプローチは、変更の履歴の追跡やロールバックを容易にし、開発と運用のギャップを埋めます。

## AKSとGitOps

AKSは、マイクロソフトが提供するマネージドKubernetesサービスです。開発者はKubernetesクラスタを簡単にセットアップし、スケーラブルなアプリケーションをデプロイできます。AKSでのGitOpsは以下のステップで構成されます。

### GitOpsフロー

GitOpsを使用したデプロイメントフローは、ソフトウェア開発の自動化とインフラストラクチャの管理を合理化するためのモデルです。以下は、Azure Kubernetes Service (AKS) 上でGitOpsを使用した典型的なデプロイメントフローのステップです。

1. **リポジトリの準備**:
   - 開発者はアプリケーションのコードをGitリポジトリにプッシュします。このリポジトリには、アプリケーションのソースコードと、Kubernetesクラスターで動作するための設定ファイルやマニフェストが含まれます。

2. **コードの変更とプルリクエスト**:
   - 開発者が新しい機能や修正をコードに加えると、変更を新しいブランチにコミットし、プルリクエスト（PR）を作成します。
   - レビューと承認のプロセスを経て、変更がメインブランチにマージされます。

3. **継続的インテグレーション（CI）**:
   - メインブランチにマージされたとき、CIツールがコードを自動的にビルドし、テストを実行します。
   - 成功したビルドはコンテナイメージとしてレジストリ（例えばAzure Container Registry）にプッシュされます。

4. **継続的デリバリー（CD）とGitOpsの開始**:
   - CDツールが変更を検知し、Kubernetesマニフェストを更新して新しいイメージを指すようにします。
   - 更新されたマニフェストファイルはGitリポジトリにコミットされ、これによりデプロイメントの変更がトラッキングされます。

5. **同期とデプロイメント**:
   - Kubernetesクラスター内で動作するGitOpsオペレーター（例えばArgo CDやFlux）は、リポジトリの変更を監視します。
   - オペレーターはリポジトリにあるマニフェストファイルの状態をクラスターの状態と同期させ、必要な変更（新しいデプロイメントやアップデート）を自動的に適用します。

6. **モニタリングとフィードバック**:
   - デプロイメント後、監視ツールがクラスターのパフォーマンスと健全性を追跡します。
   - 何か問題が検出された場合、それはチームにフィードバックされ、必要に応じて修正が行われます。

このフローにより、インフラストラクチャとアプリケーションの両方の変更がコードを通じて管理され、一貫性と再現性が高まります。また、このプロセスは、チームがインフラの変更をより速く、より信頼性高く、より安全にデプロイできるように設計されています。

### Github Actionsを統合したフロー

アップロードされた画像は、Microsoft Azure の環境における GitOps ワークフローの概要を示しています。このフローは以下のステップで構成されています。

1. **アプリケーションの開発**:
   - 開発者はVisual Studio CodeなどのIDEを使用してアプリケーションを開発します。

2. **コミット**:
   - 開発完了後、変更をアプリケーションのリポジトリにコミットします。このリポジトリは通常、ソースコード管理システム（この場合はGitHub）にホストされています。

3. **継続的インテグレーション（CI）**:
   - コミットされたコードはCIプロセスによってビルドされ、コンテナイメージが作成されます。GitHub ActionsをCIツールとして使用します。

4. **アプリコードとKubernetesマニフェストの更新**:
   - ビルドされたコンテナイメージはAzure Container Registryにプッシュされ、Kubernetesマニフェストファイルが新しいイメージを指すように更新されます。

5. **同期（Sync）**:
   - Kubernetesマニフェストの更新は、FluxのようなGitOpsオペレーターによって検出されます。オペレーターはリポジトリの状態とAKSクラスターの状態を同期させます。

6. **デプロイメント（CD）**:
   - Fluxオペレーターは、Kubernetesクラスター内で新しいコンテナイメージを使用してアプリケーションをデプロイします。

このフローは、開発者がソースコードを変更し、それをプロダクション環境に安全かつ迅速に反映させるためのプロセスを自動化するものです。このプロセスを通じて、インフラストラクチャの変更もコードとして管理され、すべての変更はGitリポジトリで追跡されます。これにより、高い透明性と追跡可能性を実現し、セキュリティとコンプライアンスの要件を満たすのに役立ちます。

### GitOps オペレーターの機能
GitOpsオペレーターは、Kubernetesのデプロイメントを自動化し、インフラストラクチャとアプリケーションの管理をGitリポジトリを中心に行うためのツールです。代表的なGitOpsオペレーターにはArgo CDやFluxがあり、以下はGitOpsオペレーターの主な特徴です。

1. **宣言的なインフラストラクチャ管理**:
   - Gitリポジトリに保存された宣言的なマニフェストファイルを使用して、インフラストラクチャとアプリケーションの状態を管理します。

2. **自動同期**:
   - Gitリポジトリの変更を検出し、それらを自動的にKubernetesクラスターに同期させ、状態を最新に保ちます。

3. **バージョン管理と履歴追跡**:
   - Gitリポジトリを使用することで、デプロイメントの履歴をバージョン管理し、誰が何をいつ変更したかを追跡できます。

4. **ロールバックとリカバリ**:
   - 問題が発生した場合、以前の安定した状態に簡単にロールバックできます。

5. **継続的デリバリー**:
   - オペレーターは、新しいイメージがレジストリにプッシュされたときに、自動的にデプロイメントを更新します。

6. **セキュリティとコンプライアンス**:
   - Gitを使用することで、変更に対するセキュリティ監査とコンプライアンスの要件を満たしやすくなります。

7. **マルチテナンシー**:
   - 複数のチームが同じクラスターを共有する際に、各チームが独自のリポジトリを持つことができます。

8. **プルリクエストによる変更管理**:
   - 変更はプルリクエストを通じて提案され、レビューと承認のプロセスを経てクラスターに適用されます。

9. **CIパイプラインとの統合**:
   - GitOpsオペレーターはCIツール（Jenkins、GitHub Actionsなど）と統合され、ビルドプロセスと連携します。

10. **拡張性とカスタマイズ**:
    - オペレーターは拡張可能であり、特定のワークフローやポリシーに合わせてカスタマイズすることができます。

これらの特徴により、GitOpsオペレーターはインフラストラクチャの自動化と管理において、透明性、信頼性、および効率性を提供します。