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Kubernetes を使用した効率的でスケーラブルなクラウドネイティブ アグリテック プラットフォームの構築

AgriTech は、以前の想像よりも速いペースで農業と食品システムを変革しており、CropIn ではイノベーションをリードする習慣があります。私たちは、新しい最先端の技術を探求し続け、農業生態系の多様な関係者がそれぞれの目的を達成できるようにデジタルで力を与えます。 CropIn が 70 か国以上のクライアントにエーカーあたりの価値を最大化する力を与えていることを考えると、地理的に一貫したサービスを提供し、優れたユーザー エクスペリエンスを提供することが重要です。これを実現するために、私たちは最近、アプリケーションを設計するためにコンテナー化とマイクロサービス ベースのアプローチを採用しました。では、それはどういう意味ですか?

明白な理由から海運業界から借用された用語であるコンテナー技術は、農業アプリのパッケージ化方法に革命をもたらし、アプリの展開を高速化しました。また、サーバーはこれまで以上に効率的になり、オペレーティング システム (OS) に関係なく、ソフトウェアが確実に実行されることが保証されました。仮想マシン (VM) の構築と実行に必要な大量の CPU オーバーヘッドとリソース、効率的に実行できるアプリケーション数の制限、OS に起因する非互換性など、システムが以前に直面していたいくつかの問題を解消しました。相違点、ストレージ要件、OS の起動にかかる時間など、さまざまな情報が含まれています。コンテナー化は、これらの問題を処理する効果的な方法を提供しました。

コンテナ化の仕組み

少なくとも、世界中のどこでもクレーンで積み降ろしするのに便利な、均一なサイズのコンテナを運ぶ貨物船の画像に出くわしたかもしれません。同様に、デジタル スペースでは、コンテナーには通常、ソフトウェアだけでなく、構成ファイル、バイナリ、ライブラリ (bins/libs) などの他のすべての依存関係が含まれます。コンテナ化により、単一ユニットのサイズも大幅に縮小され、VM が占有する数ギガバイトからわずか数十メガバイトにまで縮小されます。言い換えると、すべてのランタイム コンポーネントを含む単一のコンテナー ユニットがホスト OS から抽象化されるため、移植可能になり、任意のプラットフォームまたはクラウドで実行できるようになります。

コンテナ化により、フルサイズ (モノリス) アプリケーションをマイクロサービスと呼ばれる小さなモジュールに分割することも可能になります。マイクロサービスは、アプリケーション プログラミング インターフェイスまたは API を介して相互に通信します。また、マイクロサービス アプローチのモジュール性により、それらを個別に開発、展開、スケーリングし、アプリケーション全体を再構築するのではなく、アプリケーションの一部の部分のみを個別に変更することが容易になります。その結果、開発者はターンアラウンド タイムの短縮とプロセス効率の向上を実現できます。マイクロサービスのもう 1 つの利点は、軽量であるため、ほぼ瞬時に使用可能になり、すぐに使用できるようになることです。さらに、マイクロサービスはプラットフォームやデバイスに依存しないため、基盤となるインフラストラクチャに関係なく、一貫したユーザー エクスペリエンスを提供するアプリになります。

コンテナ化技術の利点:

  • 信頼性: コンテナーは、すべてのソフトウェア依存関係を論理的にバンドルし、ホスト OS に依存しないスタンドアロン ユニットです。したがって、ある環境から別の環境への移動は、アプリケーションが異なるオペレーティング システムを実行している場合でも、たとえばアプリ開発者のラップトップから本番環境に転送されたときにアプリケーションが期待どおりに実行されることが保証されるため、手間がかかりません。また、互換性の問題もほとんどありません。
  • 障害の分離: コンテナの独立した性質により、1 つのユニットの障害が他のユニットの動作に影響を与えないことが保証されます。開発チームは、このコンテナを分離して、他のコンテナで予定外のダウンタイムを発生させることなく問題に対処することもできます。
  • 生産性: 互換性の問題から生じるバグが減少した結果、アプリ開発者と IT 運用チームは、エンド ユーザー向けの追加機能を含めるために、より多くの時間とリソースを費やすことができるようになりました。さらに、マイクロサービスを使用すると、さまざまなチームが各コンテナを個別に分離して作業できるため、ソフトウェア開発時間が短縮されます。
  • 効率: VM とは異なり、各コンテナーは、OS 全体をコンテナー内に含めるのではなく、OS カーネルを共有するため、追加のオーバーヘッドが追加されます。そのため、コンテナは軽量であり、VM と比較して操作に必要なリソースが少なくて済みます。
  • 収益性: コスト面では、このシステムによってサーバーとライセンスのコストが削減されますが、さまざまなコンポーネントをまとめてパッケージ化し、プラットフォーム間で移動することで、支出も大幅に削減されます。
  • 柔軟性: サーバー上で OS がすでに稼働しているため、コンテナは必要に応じて開始および停止できます。これにより、起動時間がわずか数秒に短縮され、特定の機能が不要になったときにほぼ瞬時にリソースが解放されます。コンテナがクラッシュした場合でも、すぐに再起動してタスクを再開できます。
  • 免疫: コンテナが互いに分離されているため、侵襲的で悪意のあるコードがコンテナ間で拡散し、ホスト システム自体に影響を与えることを回避できます。さらに、特定のセキュリティ権限を設定することで、不要なコンポーネントがコンテナに侵入するのを自動的に防ぐことができます。

コンテナはどのように管理されていますか?

Docker、CoreOS rkt、LXC、Mesos などのコンテナ テクノロジは、開発者がアプリケーション ソフトウェアをコーディングして展開するための新しいアプローチを可能にします。ただし、無数のコンテナーにパッケージ化された複数のコンポーネントで構成される複雑なアプリケーションを構築するには、これらの個々のユニットを理解するのに役立つコンテナー オーケストレーション プラットフォームまたはクラスター マネージャーが必要です。

そのようなコンテナ中心の管理ソフトウェアの 1 つは、Google のエンジニアによって最初に考案されたソフトウェア プロジェクトである Kubernetes です。 K8s や Kube などの名前でも呼ばれ、コンテナー化されたアプリケーションの展開、管理、およびスケーリングに関連するさまざまな手動プロセスを自動化します。 Kubernetes はオープン ソースであるため、その使用方法に関する制限はほとんどなく、オンプレミス、パブリック クラウド、プライベート クラウド、ハイブリッド クラウドのいずれであっても、組織は自由に Kubernetes を自由に利用でき、ほとんどどこでも利用できます。

Kubernetes は、CropIn を含むクラウド ネイティブ アプリケーションをホストするための理想的なプラットフォームと見なされています。それは、加速された柔軟なスケーリング、リソースの監視、ロールアウトとロールバックの容易さ、ヘルスチェックの実行、セルフ自動配置、自動再起動、自動レプリケーション、自動スケーリングなどの機能による修復。これは、あらゆるアーキテクチャの展開に利用できる、本番環境に対応したエンタープライズ グレードのプラットフォームです。

これは、さまざまなコンテナをグループに配置し、それらを論理ユニットとして命名し、それらの間で負荷を分散することによって機能します。これにより、環境に依存しない移植性、簡単で効率的なスケーリング、および柔軟な拡張が可能になります。

Kubernetes によって組織が実行できるタスクの一部は次のとおりです。

  • 複数のホストにまたがるコンテナのオーケストレーション
  • ハードウェアを最大限に活用してエンタープライズ アプリを実行するためのリソース使用率を最適化する
  • アプリの展開と更新の管理と自動化
  • コンテナ化されたアプリとそのリソースを瞬時にスケーリング
  • マイクロサービスを宣言的に管理して、デプロイされたアプリが意図したとおりに継続して実行されることを保証する

CropIn が Kubernetes で強化

現在、マイクロサービス アーキテクチャは、複雑なアプリケーションを迅速かつ頻繁に配信し、信頼できる方法で配信できるという利点があるため、ソフトウェア開発の主な選択肢となっています。 Amazon、Netflix、Uber、SoundCloud、eBay などのいくつかの急成長組織がマイクロサービスを採用していますが、このアプローチはアグリテック業界ではまだ初期段階にあり、CropIn は初期の採用者の 1 つです。

フラッグシップ プラットフォームを Kubernetes に移行したことで、クラウド ネイティブを維持しながらワークロードを効果的に実行できるようになりました。現在、次のことが可能です:

  • オペレーションをコードとして実行および更新する;
  • 複雑な展開とロールバックを自動化します。>
  • より小さく、頻繁に、元に戻せる変更を簡単に展開する。
  • ワークロードの復元力、耐障害性、分離性を向上させる
  • ワークロードと容量をオンデマンドでスケーリングします。
  • プラットフォーム リソースの可観測性を高める。そして、
  • クラウド インフラストラクチャのコストを最適化する

マイクロサービスとコンテナーを使用すると、アプリケーションの大部分ではなく、より効果的に同じ結果を達成するために連携する機能モジュールが小さくなります。このアプローチは、アグリテック分野で以前可能だったものよりも高い規模に到達するのに役立ちます.さらに、自動化された CI/CD (継続的インテグレーション/継続的デプロイ) パイプラインにより、アイデアからすべてのエキサイティングな機能の生産まで、はるかに速いペースで進み、ダウンタイムを減らして、提供するすべてのサービスが常に確実に機能するようにすることができます。

マイクロサービスを使用することで、エンドユーザーは、目的に応えるだけでなく、任意の OS に簡単にインストールでき、頻繁に新しい機能でアップグレードできるアグリテック ソリューションから多大な利益を得ることができます。私たちのアプリケーションは、急速に成長する顧客の要件を拡張できるように準備されており、エンドユーザーが必要とするすべてのものを適切なタイミングで確実に入手して、ビジネス オペレーションをスムーズに実行できるようにします。

AgriTech は、以前の想像よりも速いペースで農業と食品システムを変革しており、CropIn ではイノベーションをリードする習慣があります。 CropIn が 70 か国以上のクライアントに、当社の一連の製品を使用してエーカーあたりの価値を最大化する力を与えていることを考えると、地理的に一貫したサービスを提供し、最高のユーザー エクスペリエンスを提供することが重要です。

今後数週間で、高度なアプリの一部がモノリス アーキテクチャから Kubernetes を利用したマイクロサービスを備えたアーキテクチャに移行します。これは CropIn の製品にどのように影響しますか?

これだけではなく、CropIn ではさらに多くのことが起こっています。最新情報をお楽しみに!


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