KubernetesでNode.jsとMongoDBのデプロイ

Kubernetes上でNode.jsアプリケーションとMongoDBをHelmを使ってデプロイする方法を、完全かつ包括的に解説します。この記事では、KubernetesとHelmの基本的な概念から、実際にNode.jsとMongoDBをHelmでデプロイする手順まで詳しく説明します。

必要な前提条件

この記事を進める前に、以下の環境が整っていることを確認してください。

1. Kubernetesクラスタ：Kubernetesクラスターがセットアップされていること。Minikubeなどを使用してローカルでKubernetesを実行することも可能です。

2. Helmのインストール：HelmはKubernetes向けのパッケージマネージャで、これを使うことでアプリケーションのデプロイが簡単になります。Helmがインストールされていることを確認します。

3. kubectlのインストール：Kubernetesクラスタに対して操作を行うためにkubectlがインストールされている必要があります。

ステップ 1: Helmのインストール

Helmがまだインストールされていない場合、公式サイトからインストールを行います。

bash
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curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

インストール後、helm versionでインストール確認を行います。

bash
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helm version

ステップ 2: Kubernetesクラスタのセットアップ

次に、Kubernetesクラスタにアクセスできるように、kubectlを使ってクラスターを設定します。例えば、Minikubeを使用してローカルでKubernetesをセットアップする場合は以下のコマンドを実行します。

bash
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minikube start
kubectl config use-context minikube

ステップ 3: MongoDBのHelmチャートを使用する

MongoDBをKubernetes上で稼働させるために、Helmチャートを使います。Helmチャートは、Kubernetesにアプリケーションを簡単にデプロイするための設定テンプレートです。

まず、MongoDBの公式チャートをHelmリポジトリに追加します。

bash
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helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

次に、MongoDBをインストールします。

bash
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helm install my-mongo bitnami/mongodb

インストールが完了したら、MongoDBのPodがKubernetesクラスタ内に作成され、動作していることを確認できます。

bash
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kubectl get pods

MongoDBが正常に稼働していることを確認したら、MongoDBのサービス情報を取得します。

bash
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kubectl get svc my-mongo

ステップ 4: Node.jsアプリケーションの準備

次に、Node.jsアプリケーションをKubernetesにデプロイします。まずは簡単なNode.jsアプリケーションを作成します。

1. Node.jsアプリケーションの作成

以下のように、app.jsファイルを作成し、Node.jsサーバーを立ち上げます。

javascript
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const express = require('express');
const mongoose = require('mongoose');

const app = express();
const port = 3000;

mongoose.connect('mongodb://my-mongo:27017/mydb', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true
});

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello from Node.js connected to MongoDB');
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Server is running at http://localhost:${port}`);
});

次に、package.jsonを作成して必要なパッケージをインストールします。

json
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{
  "name": "node-mongo-app",
  "version": "1.0.0",
  "main": "app.js",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1",
    "mongoose": "^5.10.9"
  }
}

その後、npm installコマンドを使って依存関係をインストールします。

bash
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npm install

2. Dockerfileの作成

次に、Node.jsアプリケーションをDockerコンテナとしてデプロイするためのDockerfileを作成します。

Dockerfile
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FROM node:14

WORKDIR /app

COPY package*.json ./

RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD ["node", "app.js"]

3. Dockerイメージのビルド

Dockerfileを元に、Node.jsアプリケーションのDockerイメージをビルドします。

bash
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docker build -t node-mongo-app .

4. DockerイメージのKubernetesへのデプロイ

ビルドしたDockerイメージをKubernetesクラスタにデプロイするために、Kubernetesマニフェストを作成します。deployment.yamlを以下のように作成します。

yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: node-mongo-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: node-mongo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: node-mongo-app
    spec:
      containers:
      - name: node-mongo-app
        image: node-mongo-app:latest
        ports:
        - containerPort: 3000
        env:
        - name: MONGODB_URI
          value: "mongodb://my-mongo:27017/mydb"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: node-mongo-app
spec:
  selector:
    app: node-mongo-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 3000
      targetPort: 3000
  type: LoadBalancer

これで、Node.jsアプリケーションがKubernetesクラスタ内にデプロイされ、MongoDBに接続できるようになります。

bash
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kubectl apply -f deployment.yaml

デプロイ後、サービスが正しく動作しているかを確認します。

bash
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kubectl get svc

Node.jsアプリケーションが正常にデプロイされ、MongoDBに接続されていることを確認できます。

ステップ 5: アプリケーションの確認

最後に、Node.jsアプリケーションが正常に動作しているか確認します。kubectl port-forwardコマンドを使って、ローカル環境からアプリケーションにアクセスできます。

bash
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kubectl port-forward svc/node-mongo-app 8080:3000

その後、ブラウザでhttp://localhost:8080にアクセスし、「Hello from Node.js connected to MongoDB」というメッセージが表示されることを確認します。

結論

この記事では、Node.jsアプリケーションとMongoDBをHelmを使用してKubernetesにデプロイする手順を詳しく解説しました。Helmを使うことで、アプリケーションのデプロイが非常に簡単になり、Kubernetes上での管理が容易になります。この手法を使って、スケーラブルで管理可能なアプリケーションを迅速に立ち上げることができます。