開発運用

Django Kubernetes デプロイガイド

最終更新： 2月 21, 2025
1分未満

DjangoアプリケーションをKubernetes上に安全かつスケーラブルにデプロイする方法について、包括的かつ詳細なガイドを提供します。以下のステップに沿って、DjangoアプリケーションをKubernetesで運用可能にするための準備から、セキュリティ対策、スケーリング方法までを説明します。

1. Djangoアプリケーションの準備

Djangoは、Pythonで書かれた強力なWebフレームワークであり、多くのWebアプリケーションに適しています。まず、アプリケーションを作成し、ローカル環境で動作を確認しておきます。

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1.1 Djangoプロジェクトの作成

まず、Djangoプロジェクトを作成します。ターミナルで以下のコマンドを実行します。

bash
pip install django
django-admin startproject myproject
cd myproject

Djangoアプリケーションが正常に動作することを確認します。

bash
python manage.py runserver

ブラウザでhttp://127.0.0.1:8000にアクセスし、「Djangoのスタートページ」が表示されることを確認します。

2. Dockerize Djangoアプリケーション

次に、DjangoアプリケーションをDockerコンテナにパッケージングします。これにより、Kubernetesクラスタで簡単にデプロイできるようになります。

2.1 Dockerfileの作成

プロジェクトルートにDockerfileを作成します。以下の内容を追加します。

dockerfile
# 使用するベースイメージを指定
FROM python:3.9-slim

# 作業ディレクトリの作成
WORKDIR /app

# 依存関係のインストール
COPY requirements.txt /app/
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# アプリケーションコードのコピー
COPY . /app/

# 必要なポートを公開
EXPOSE 8000

# アプリケーションを実行
CMD ["python", "manage.py", "runserver", "0.0.0.0:8000"]

requirements.txtには、Djangoとその他の必要なパッケージをリストします。

text
Django>=3.0,<4.0

2.2 Dockerイメージのビルドと確認

次に、Dockerイメージをビルドし、動作確認を行います。

bash
docker build -t myproject .
docker run -p 8000:8000 myproject

ブラウザでhttp://localhost:8000にアクセスし、DjangoがDocker内で動作していることを確認します。

3. Kubernetesクラスタのセットアップ

Kubernetesを使用してDjangoアプリケーションをデプロイするには、まずKubernetesクラスタが必要です。クラウドプロバイダー（AWS, GCP, Azureなど）を使用するか、ローカルにMinikubeやDocker Desktopを使用してKubernetesクラスタを立ち上げます。

3.1 Minikubeのインストール（ローカル環境の場合）

Minikubeを使ってローカルにKubernetesクラスタをセットアップする場合、以下の手順でインストールします。

bash
brew install minikube
minikube start

3.2 Kubernetes用の設定ファイルの作成

KubernetesにDjangoアプリケーションをデプロイするためには、deployment.yamlとservice.yamlの設定ファイルを作成します。

3.2.1 Deploymentファイル (deployment.yaml)

Djangoアプリケーションをデプロイするための設定です。

yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myproject-deployment
spec:
  replicas: 3  # レプリカの数
  selector:
    matchLabels:
      app: myproject
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myproject
    spec:
      containers:
      - name: myproject
        image: myproject:latest
        ports:
        - containerPort: 8000
3.2.2 Serviceファイル (service.yaml)

アプリケーションに外部からアクセスするためのサービス設定です。

yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myproject-service
spec:
  selector:
    app: myproject
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8000
  type: LoadBalancer

これで、DjangoアプリケーションはKubernetes上でスケーラブルにデプロイできます。

3.3 Kubernetesにデプロイ

以下のコマンドで、Kubernetesにデプロイします。

bash
kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml

デプロイが完了したら、次のコマンドでサービスが正しく動作しているか確認します。

bash
kubectl get pods
kubectl get svc

外部IPが表示されれば、ブラウザでそのIPにアクセスして、Djangoアプリケーションが動作していることを確認します。

4. セキュリティの強化

DjangoアプリケーションをKubernetes上にデプロイする際には、セキュリティの強化が重要です。以下の対策を実施します。

4.1 環境変数による設定管理

DjangoのSECRET_KEYやデータベースの認証情報など、機密情報は環境変数として設定します。KubernetesのConfigMapやSecretを使用して管理できます。

Secretの作成
bash
kubectl create secret generic django-secret --from-literal=DJANGO_SECRET_KEY=

これで、Kubernetes上で安全に機密情報を管理できます。

4.2 HTTPSの設定

DjangoアプリケーションでHTTPSを有効にするためには、証明書を使用する必要があります。Kubernetes内で証明書管理を行うために、Ingressリソースを利用できます。

Ingressの設定
yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: myproject-ingress
spec:
  rules:
  - host: myproject.example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: myproject-service
            port:
              number: 80

この設定により、DjangoアプリケーションがHTTPSでアクセス可能になります。

5. スケーラビリティとオートスケーリング

Kubernetesは、アプリケーションをスケーリングするための強力なツールを提供します。Horizontal Pod Autoscaler（HPA）を利用して、トラフィックの増加に応じて自動的にPodをスケールアップできます。

5.1 HPAの設定

以下のコマンドでHPAを設定します。

bash
kubectl autoscale deployment myproject-deployment --cpu-percent=50 --min=1 --max=10

これで、CPU使用率が50％を超えた場合にPodが自動的にスケールアップします。

6. ロギングとモニタリング

Djangoアプリケーションを運用する上で、ログの管理とモニタリングが重要です。Kubernetesでは、PrometheusやGrafanaを使用して、アプリケーションのパフォーマンスを監視できます。

6.1 PrometheusとGrafanaの設定

まず、Prometheusをインストールし、Djangoのメトリクスを収集します。その後、Grafanaでダッシュボードを作成して、リアルタイムでアプリケーションの健康状態を監視できます。

7. 結論

DjangoアプリケーションをKubernetes上に安全にデプロイし、スケーラブルなシステムを構築するための基本的な手順を紹介しました。Docker化し、Kubernetesのデプロイメントやサービスを使用して、アプリケーションの運用を管理します。セキュリティ対策として環境変数やHTTPSの設定、そしてスケーラビリティを向上させるためのオートスケーリングを実施することで、より高可用性の高いシステムを構築できます。

最終更新： 2月 21, 2025
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