Kubernetes関連でオススメしたい4つの本とは

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はじめに

デジタル変革の波が各業界に迫る中で、Kubernetesはその中核を担う技術として急速に注目を集めています。

Kubernetesとは、複雑なアプリケーションのデプロイや管理を簡素化し、大規模なシステム運用を可能にするオープンソースのコンテナオーケストレーションツールです。

当記事では、Kubernetesの基本からその高度な機能、そして実務での運用に至るまでを幅広く解説します。

最後までお読みいただければ、Kubernetesのエコシステムを理解し、活用するための具体的な知識とスキルの習得が可能です。

効率的に知識を身につけたい方は、ぜひ最後までお付き合いください。

<この記事を読むとわかること>

• Kubernetesとコンテナ化技術の基本概念
• Kubernetesの核となる機能とそのメリット
• 実践に役立つKubernetesの学習方法
• Kubernetesを深く理解するためのおすすめ書籍と選書のポイント

「Kubernetes」を理解する上で知っておくべきこと

Kubernetesを正しく理解するためには、「コンテナ化」と「Docker」について知っておく必要があります。

本題に入る前に、まずはこの2つについて知っておきましょう。

コンテナ化とは

コンテナ化は、アプリケーションをその実行環境と一緒にパッケージ化する技術です。

従来、アプリケーションを異なる環境（開発、テスト、本番など）で動かす際、環境ごとの違い（たとえば、ソフトウェアのバージョン差異）によって問題が生じがちでした。

コンテナ化により、アプリケーションは独自の仮想空間（コンテナ）内で実行され、必要なライブラリや設定ファイルを含む完全なパッケージとして扱われます。

これにより、どの環境でも同じ条件でアプリケーションを動かすことが可能になり、開発と運用（DevOps）の効率を大幅に向上させることが可能です。

また、コンテナは軽量で、起動が速く、リソース消費も少ないため、多数のコンテナを同時に動かすことができます。

そのため、開発者はアプリケーションの部分的な更新や、複数のサービスの独立した運用が容易になります。

コンテナ化は、クラウドコンピューティングやマイクロサービスアーキテクチャの発展にも寄与しており、現代のソフトウェア開発において不可欠な技術です。

Dockerとは

Dockerは、コンテナ化技術を実装するためのプラットフォームであり、コンテナの作成、デプロイメント、実行を簡単に行うことができます。

Dockerを使用することで、アプリケーションはどの環境でも一貫した条件で動作するため、ソフトウェアの開発、テスト、デプロイメントが容易になります。

Dockerの主な利点は、その標準化と効率性です。

Dockerコンテナは迅速に起動し、少ないリソースで多数のインスタンスを稼働させることができるため、特に大規模なアプリケーションやマイクロサービスアーキテクチャに適しています。

また、Dockerイメージ（コンテナの設計図）を使用することで、一貫した環境を再現しやすく、開発者間での共有も容易になります。

このように、Dockerは現代のソフトウェア開発と運用の柔軟性と効率性を大きく向上させることが可能です。

「Kubernetes」とは何か？

「Kubernetes」は、コンテナ化されたアプリケーションの運用と管理を自動化するオープンソースのシステムです。

多くのコンテナを効率的に配置、調整、管理することを目的としており、大規模なアプリケーションの運用を容易にします。

ここでは、Kubernetesの基本的な概要と、どういった機能が備わっているかについて説明します。

「Kubernetes」の概要

Kubernetesは、アプリケーションの運用を効率化し、スケーリングと管理を簡素化する強力なツールです。

コンテナ技術の普及に伴い、アプリケーションのデプロイメントと管理は複雑化しました。

Kubernetesはこの問題に対処するために生まれ、コンテナをクラスタとして扱い、環境間での一貫した動作を保証します。

それにより、開発者はアプリケーションのコーディングに集中することが可能です。

Kubernetesは、今日のデジタル変革を推進するための重要な技術となっており、DevOps文化とマイクロサービスアーキテクチャの普及にも大きく貢献しています。

「Kubernetes」の機能6つ

Kubernetesの主な機能は以下の6つです。

1. 自動ビンパッキング機能
2. サービスディスカバリー・負荷分散の機能
3. セキュリティ機能
4. 自己修復機能
5. ロールバック機能
6. ストレージオーケストレーション機能

それぞれについて、詳しく見ていきましょう。

①自動ビンパッキング機能

Kubernetesの自動ビンパッキング機能は、リソース（CPUやメモリなど）の利用効率を最適化するために重要な機能です。

この機能により、クラスタ内の各コンテナが必要とするリソース量に基づいて、適切なサーバーに自動的に割り当てられます。

特に、多数のコンテナを効率的に運用したい場合に役立ち、リソースの無駄遣いを防ぐことができるため、コスト削減にも繋がります。

このプロセスはユーザーの介入なしで行われるため、システム管理の負担を軽減し、より効率的な運用が可能です。

②サービスディスカバリー・負荷分散の機能

Kubernetesのサービスディスカバリーと負荷分散機能は、アプリケーションのアクセシビリティと効率を高める機能です。

この機能により、Kubernetesはクラスタ内のサービスへのネットワークトラフィックを適切にルーティングし、必要に応じて負荷を分散させることが可能です。

これは特に、トラフィックが多い時や高可用性が求められる状況で重要となり、サービスのパフォーマンスを維持しながら連続的なアクセスができるようになります。

また、内部のIPアドレスやポートを外部に晒すことなくサービスを公開できるため、セキュリティ面でも利点があります。

このように、サービスディスカバリーと負荷分散は、アプリケーションの信頼性と拡張性を向上させる重要な機能です。

③セキュリティ機能

Kubernetesのセキュリティ機能は、アプリケーションとクラスタの保護に不可欠です。

アクセス権の管理、ネットワークポリシーの適用、秘密情報の管理などを通じて、セキュリティを強化します。

アクセス権の管理では、Role-Based Access Control (RBAC) を使用して、ユーザーやグループに対するリソースへのアクセスを厳格に制御することが可能です。

ネットワークポリシーを適用することで、クラスタ内のコンテナ間の通信を安全に管理し、不正なアクセスを防止します。

また、秘密情報の管理機能では、パスワードやトークンなどの機密データを安全に保管し、適切なコンテナにのみアクセスを許可します。

これらのセキュリティ機能は、Kubernetes環境をより安全にし、データ漏洩やサイバー攻撃のリスクを低減するのに有効です。

④自己修復機能

Kubernetesの自己修復機能は、アプリケーションの持続的な稼働と安定性を保証するのに重要な機能です。

この機能により、障害が発生したコンテナは自動的に再起動され、不健全なコンテナは置き換えられます。

また、定義した状態から逸脱した場合には、Kubernetesが自動的にその状態を復元してくれるのです。

たとえば、指定された数のコンテナが常に稼働するよう設定されている場合、不足分は自動的に追加されます。

この自己修復機能は、特に長期間にわたる安定したサービス提供が求められる環境において重要です。

システムのダウンタイムを最小限に抑え、絶えず高い可用性を保つことができます。

⑤ロールバック機能

Kubernetesのロールバック機能は、アプリケーションの更新や変更を安全に管理するために重要です。

この機能を利用すると、新しいバージョンへのアップデートが問題を引き起こした場合、以前の安定したバージョンへ迅速に戻すことができます。

ロールバックは自動的に行われ、これにより運用中のサービスに対するリスクを大幅に低減します。

特に、頻繁なアップデートや継続的デリバリーが求められる環境において、この機能は非常に有効です。

ロールバック機能により、開発者は新機能の導入や改善を積極的に進めることができ、同時に安定稼働を維持することが可能になります。

⑥ストレージオーケストレーション機能

Kubernetesのストレージオーケストレーション機能は、データの保存とアクセスを柔軟に管理するために欠かせません。

この機能により、Kubernetesは自動的にストレージボリュームをアプリケーションのニーズに応じて割り当て、管理します。

特に、スケールアップやスケールダウンが頻繁に発生する動的な環境では、ストレージオーケストレーション機能がアプリケーションのデータ管理を効果的に支援します。

また、永続的にサポートされる機能なので、コンテナが再起動された後もデータの永続性が保たれ、信頼性の高いデータ管理が可能です。

このように、Kubernetesのストレージオーケストレーション機能は、アプリケーションのデータ要件に対応するための柔軟性と拡張性を確保します。

具体的なKubernetesのメリットとは？

ここまで、Kubernetesの基本的な情報や機能について見てきました。

では、先述したKubernetesの機能を存分に発揮させることで、どのようなメリットを享受することができるのでしょうか。

以下では、具体的なKubernetesのメリットについて解説します。

①DevOpsとの親和性が高い

Kubernetesは、DevOpsのアプローチと密接に連携しています。

DevOpsは、ソフトウェア開発（Dev）とIT運用（Ops）の間の壁を取り払い、より迅速かつ効率的な開発サイクルを実現するための方法論です。

Kubernetesはこのプロセスを支援し、開発から運用までのワークフローを自動化し、簡素化します。

コンテナ化されたアプリケーションのデプロイメントと管理を容易にし、開発者と運用チームが連携して迅速にアプリケーションを市場に投入できるようにするのです。

また、一貫した環境でのアプリケーションのデプロイメントとテストを可能にし、開発から本番環境への移行をスムーズに行うことができます。

このように、KubernetesはDevOpsの実践において重要な役割を果たし、ソフトウェアの開発と配布の効率化に大きく貢献しています。

②デプロイが自動で可能

Kubernetesの二つ目のメリットは、デプロイが自動で可能であることです。

この機能により、アプリケーションのデプロイメントプロセスが大幅に簡素化され、手動での作業が減少します。

自動デプロイは、特に頻繁なアップデートや迅速な市場投入が求められる環境でその真価を発揮します。

Kubernetesは、プログラムによるデプロイメント指令を受け取り、事前に定義されたルールに従ってコンテナを適切なサーバーに配置し、必要な設定を自動的に行います。

このプロセスにより、ヒューマンエラーのリスクが低減され、デプロイメントの一貫性が保たれるため、より信頼性の高い運用が可能です。

また、自動化されたデプロイメントは、時間とリソースの節約にも繋がり、開発チームがより革新的な作業に集中できるようになります。

③コンテナを多数管理可能

Kubernetesの三つ目のメリットは、コンテナを多数管理できることです。

Kubernetesは数多くのコンテナを一元的に管理し、それぞれのコンテナの状態を監視し続けることができます。

大規模なシステムでの運用では、数百、時には数千のコンテナが同時に動作することがありますが、Kubernetesはこれら全てを効率的に扱うことが可能です。

また、コンテナの追加や削除、スケーリングも簡単に行えるため、需要の変動に柔軟に対応できます。

このように、多数のコンテナを効果的に管理することは、現代のアプリケーション開発において非常に重要な要素であり、Kubernetesはその際の重要なパートナーといえるでしょう。

④複数の環境で利用できる

Kubernetesの四つ目のメリットは、複数の環境で利用できる点にあります。

この柔軟性により、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など、様々な環境で同一のワークフローを実行することが可能です。

Kubernetesは環境に依存しない設計がされており、これにより企業はアプリケーションのデプロイメントを任意のインフラストラクチャに容易に適応させることができます。

また、異なる環境間での移行もスムーズに行えるため、ビジネスの成長や変化に応じて運用環境を柔軟に切り替えることが可能です。

この統合的な運用能力は、現代の多様なITニーズに対応する上で大きな強みといえます。

⑤起動が高速・軽量

Kubernetesの五つ目のメリットは、起動が高速で軽量であることにあります。

この特性は、特に大規模なアプリケーション環境や頻繁なスケーリングが必要な場面で重要です。

Kubernetesはコンテナベースのアーキテクチャを採用しており、これにより個々のコンテナは迅速に起動し、リソース消費も最小限に抑えられます。

高速な起動能力は、アプリケーションの可用性を高め、ユーザー体験の向上に直結するため、非常に重要な要素です。

また、軽量な運用は、システムリソースの節約にも繋がり、コスト効率の良いインフラストラクチャ運用を実現します。

このように、Kubernetesはパフォーマンスと効率性の両方を提供し、現代のデジタル環境において強力な競争力を備えています。

Kubernetesを学ぶ4つの方法

DevOpsを導入する企業が増えている昨今、Kubernetesのスキルを身につけるのは非常に重要です。

しかし、IDC Japanの調査によると、日本においてコンテナを本番環境で利用している企業は、2021年の段階で16.9%に留まっています。

年々徐々に需要は高まっているのは確かですが、海外企業と比較するとまだまだ発展途上段階といえるでしょう。

そのため、所属企業でKubernetesのスキルを身につけるのは難しいといわざるを得ません。

では、どのように学習するのが効率的なのでしょうか。

ここでは、Kubernetesの効率的な学習方法についてご紹介します。

本で独学する

一つ目の方法は、本を購入して独学することです。

本は一貫した構造で情報を網羅し、初心者から上級者まで幅広い知識レベルに対応しています。

特にKubernetesのような複雑な技術を学ぶ際、本による学習は、段階的に知識を深めるのに適しているといえるでしょう。

また、専門家や実践者によって書かれた本は、実際の経験論に基づいているため、理論だけでなく実用的なアドバイスも得られます。

加えて、本は自分のペースで学ぶことができ、理解に時間が必要な部分は何度も読み返すことが可能です。

オンライン資料と違って、物理的な書籍はインターネットへのアクセスが不要なため、どこでも学習を進められるのも大きなメリットです。

（※おすすめの本については後述）

オンラインサイトで独学する

二つ目の方法は、オンラインサイトを利用して学習することです。

オンラインリソースは常に最新の情報を提供し、Kubernetesのような急速に進化する技術領域においては、これが非常に重要です。

さらに、オンラインコミュニティやフォーラムを通じて、実際のユーザーや専門家からのフィードバックやアドバイスを得ることができます。

これにより、学習者は実践的な問題解決のスキルを磨くと共に、現場の知見を吸収することが可能です。

また、オンラインコースやチュートリアルは視覚的な学習が可能で、特に複雑な概念やプロセスを理解するのに役立ちます。

<Kubernetesの学習におすすめのオンラインサイト>

• Coursera
• TutorialWorks
• Hackr.io
• Kubernetes公式トレーニング（Linux Foundation）
• Udemy

リサーチしながら自分でアウトプットを出す

三つ目の方法は、リサーチしながら自分でアウトプットを出す、という方法です。

このアプローチでは、理論だけでなく実践的なスキルも同時に身につけることができます。

自らの手で実際のプロジェクトを構築することは、理解を深める最善の方法の一つといえるでしょう。

特に、Kubernetesのような複雑な技術を扱う場合、実際に手を動かすことで、抽象的な概念をより具体的なスキルに落とし込むには非常に効果的です。

また、成果物を自身のポートフォリオの一部として組み込めば、転職時に大きなアドバンテージとなるので、一石二鳥ともいえる方法でしょう。

メンターを見つける

四つ目の方法としては、Kubernetesに詳しいメンターを見つけることです。

メンターを見つけるのは、なかなか難しく感じるかもしれませんが、何も実際に会って教えを乞う必要はありません。

数こそ少ないですが、YouTubeなどでもKubernetesについて紹介している配信者などもいます。

また、SNSでもそういった最新情報を発信している方はいるので、アプローチしてみるのも一つの手です。

Kubernetesの理解を深めるオススメな4つの本

Kubernetesの学習を進める際に、本で学習することが効果的であることは先述しましたが、どのような本を購入すればいいのでしょうか。

Kubernetesは、まだ日本に浸透してるとはいえないので「バイブル」と呼べるような一冊は存在しません。

英語書であればいくつか有名な本が存在しますが、できれば日本語で書かれた本を手に取りたいのが正直なところです。

そこで、ここでは日本語で書かれた本でおすすめの本についてご紹介します。

Kubernetes完全ガイド 第2版

<『Kubernetes完全ガイド 第2版』のおすすめポイント>

• Kubernetesの基本から応用までを網羅
• 最新バージョンのKubernetes 1.18に対応
• CKA／CKADの資格取得を目指す人には特におすすめ

『Kubernetes完全ガイド 第2版』は、Kubernetes解説書の中でも特に充実した内容を誇ります。

青山真也氏による実践的な知見がふんだんに盛り込まれており、Kubernetesの深い理解を求める読者に最適です。

285枚の図、312個のサンプルマニフェスト、257個のよくある質問と回答により、初心者から経験者まで、わかりやすく学べる構成になっています。

各章ではDockerの復習から始まり、リソース管理、セキュリティ、CI/CD、マイクロサービスアーキテクチャに至るまで、Kubernetesの全てを網羅。

Kubernetesのアーキテクチャを深く理解し、実践的なスキルを身につけたい方には、この一冊が必携のガイドとなるでしょう。

Kubernetes on AWS

<『Kubernetes on AWS』のおすすめポイント>

• AWSのマネージドサービスAmazon EKSをベースに基本的な使い方を解説
• アプリケーションエンジニアの視点から、実際にKubernetesを利用する方法を具体的に学べる
• Kubernetesの基本から本番運用に必要な知識まで、体系的に学習できる

『Kubernetes on AWS』は、AWS上でKubernetes環境を構築し、アプリケーションを動かす方法を詳しく解説した書籍です。

特にAWSを利用しているエンジニアや、コンテナベースの開発プロセスに興味のあるアプリケーションエンジニアにとって、この本は実践的なガイドとなります。

本書は、Kubernetesの基本的な使い方から、AWS上でWebアプリケーションやバッチアプリケーションを動かす方法、アプリケーションとして考慮すべき事項まで、幅広くカバー。

また、Kubernetesを本番環境で運用する際に考慮すべき点についても理解を深めることができるため、Kubernetesの学習だけでなく、実際の運用にも役立つ知識が得られます。

AWSとKubernetesの組み合わせに興味がある方にとって、この一冊は必読のガイドブックといえるでしょう。

現場で使えるKubernetes

<『現場で使えるKubernetes』のおすすめポイント>

• 現場で直面する問題に対応するための実践的なKubernetesの技術を解説
• GitOpsやHelmなどのマニフェスト管理ツールを含めた幅広いエコシステムを紹介
• AWSのElastic Kubernetes Service (EKS)を利用したKubernetesの管理方法に焦点を当てている

『現場で使えるKubernetes』は、Kubernetesの基礎を既に理解している読者を対象に、より高度な実践知識とスキルを身につけることを目的とした書籍です。

本書では、Kubernetesの導入から運用に至るまでのプロセスを網羅し、GitOpsやkustomize、Helmといった現代のマニフェスト管理ツールの利用法から、運用時に必要となるセキュリティ対策、モニタリング、ロギングのテクニックに至るまで、具体的な手法を解説しています。

さらに、AWS上でEKSを活用することにより、パブリッククラウドを使ったKubernetesの運用方法も徹底解説。

Terraformを使用したインフラストラクチャのコード化(IaC)についての知識も提供するため、Kubernetesとクラウド、IaCを組み合わせた現代のインフラ構築スキルが身に付くでしょう。

この一冊で、Kubernetesのポテンシャルを最大限に引き出し、自由度の高い運用や回復力を高める方法をマスターできるはずです。

たった1日で基本が身に付く！Docker/Kubernetes超入門

<『たった1日で基本が身に付く！Docker/Kubernetes超入門』のおすすめポイント>

• 短期間でDockerとKubernetesの基礎知識を習得できる構成
• サンプルファイルを用いて実際にコンテナ操作とアプリ開発・デプロイを体験できる
• Dockerの基本からKubernetesでのアプリ展開、CI/CDに至るまで、幅広い内容を網羅

『たった1日で基本が身に付く！Docker/Kubernetes超入門』は、DockerとKubernetesをこれから学び始める方に最適な書籍です。

本書はマイクロサービスの技術基盤として重要なコンテナ技術「Docker」と、コンテナの自動管理を実現する「Kubernetes」の基礎から、より高度な運用技術に至るまでのステップを、短期間で効率的に学ぶことを目的としています。

Dockerの使い方、イメージ作成、ネットワークとストレージの管理、そしてKubernetesでのアプリ展開方法など、本書で紹介されているテクニックをマスターすれば、現代のインフラ構築に必要なスキルを体系的に習得することが可能です。

本書を通じて、DockerとKubernetesの強力な組み合わせを活用し、開発の自由度とアプリの回復力を高める方法を学ぶことができるでしょう。

短期間で基本をしっかりと押さえたい方には、この一冊は検討して損はないです。

Kubernetes関連の本を選ぶときのポイントとは

前項でおすすめした書籍は、Kubernetesの学習において、非常に人気のある本ですが、いくつか注意すべきポイントがあります。

決して安い買い物ではないので、以下のポイントを抑えてから購入を検討しましょう。

ポイント①：できるだけ最新の本を選ぶ

Kubernetes関連の本を選ぶ際に「できるだけ最新の本を選ぶ」ことは非常に重要です。

これは、Kubernetesが急速に進化しており、新しい機能が頻繁に追加され、旧来のプラクティスが改善されるためです。

最新の本では、これらの新機能や最新のベストプラクティス、改善されたセキュリティ対策などが反映されているため、実践において最も効果的で現代的な知識を得ることができます。

古い情報に基づいて学習すると、時代遅れの方法や非推奨のツールを使ってしまうリスクがあるため、常に最新の状態を把握しておくことが、この移り変わりが激しい分野においては特に重要です。

ポイント②：理論を理解する書籍と実装（アウトプット）までできる本の組み合わせで選ぶ

Kubernetes関連の本を選ぶ際には、理論だけを説明するものと実際の実装（アウトプット）に焦点を当てたものの両方を選ぶことも大切です。

理論を理解する書籍は、Kubernetesの設計原則や概念を深く掘り下げることで、技術の背後にある考え方や目的を明確にしています。

一方で、実装にフォーカスした書籍は、実際のコマンドや設定、トラブルシューティングの方法など、実際にKubernetesを動かすための具体的な手順を習得可能です。

この組み合わせにより、理論的な知識と実践的なスキルの両方を獲得し、より効果的にKubernetesを学習し、現場での応用能力を高めることができます。

ポイント③：自分のレベル・学習段階に応じたものを選ぶ

Kubernetes関連の本を選ぶ際には、自分のレベル・学習段階に応じたものを選ぶことも重要です。

初心者が高度な内容の本を選ぶと、理解が追いつかず挫折する可能性が高まります。

一方で、経験者が基本的すぎる内容の本を選ぶと、新たな学びが少なく時間が無駄になってしまいます。

自分の現在の知識とスキルに合った書籍を選ぶことで、適切なペースで学習を進め、継続的に知識を深めることを目指しましょう。

まとめ

この記事では、Kubernetesの基礎から始まり、その革新的な機能、そして実際の運用技術に至るまで、実践的なアプローチを通じて詳しく解説しました。

Kubernetesは、DevOpsの推進に役立つだけでなく、多様なインフラ環境における運用の柔軟性を提供するので、今後もその重要性が高まることでしょう。

今後、KubernetesはIT業界における標準的なプラットフォームとしての地位をさらに固めていくと考えられます。

この記事が、Kubernetesへの理解を深めるリソースとなれば幸いです。

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学習

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Kubernetes