Kubernetesクラスタ設計・運用実践ガイド

第1章：クラスタ設計の全体像

クラスタ設計は「要件（SLO/セキュリティ/コスト/運用体制）」を入力に、構成と運用標準を決めるプロセスです。
本章では、設計の論点を体系化し、設計レビューに耐えるアウトプットへ落とし込むための観点を整理します。

学習目標

  • 要件から設計論点へ落とし込む手順（型）を説明できる
  • 設計のアウトプット（構成図、運用標準、Runbook）を定義できる
  • 設計レビューで確認すべき観点をチェックリスト化できる

扱う範囲 / 扱わない範囲

扱う範囲

  • 要件整理（SLO/可用性/セキュリティ/コンプライアンス/コスト）
  • アーキテクチャ論点（Control Plane、ネットワーク、ストレージ、アイデンティティ）
  • 運用設計（監視、ログ、復旧、変更管理）

扱わない範囲

  • 個別クラウドのサービス選定手順の網羅（本書はベンダ中立を優先）
  • 具体的な製品導入手順（Prometheus 等の手順書）

設計の入力（要件）

最低限、以下を明文化してください。

  • 利用者/テナントの範囲（誰が使うか、隔離要件はあるか）
  • SLO（可用性、遅延、エラーレートなどの目標）
  • セキュリティ要件（認証/認可、監査、秘密情報、ネットワーク境界）
  • データ要件（永続化、バックアップ、RTO/RPO）
  • 変更頻度と運用体制（オンコール、メンテナンスウィンドウ）
  • コスト制約（上限、予実管理、チャージバックの要否）

設計のアウトプット（成果物）

設計の成果物は「構成」だけでなく「運用可能性」を含めて定義します。

  • アーキテクチャ図（責任範囲、境界、依存関係）
  • 標準（Namespace/RBAC、ラベル/命名、アドミッション方針）
  • 監視/ログ/アラート設計（SLI/SLO と紐付く）
  • 復旧設計（バックアップ/リストア、演習計画）
  • 変更管理（アップグレード、ロールバック、検証）
  • Runbook/Playbook（障害対応と定常作業）

設計論点（設計軸）

代表的な設計軸を整理します。

  • 可用性: Control Plane/ノード/依存サービスの単一障害点を排除できているか
  • スケーラビリティ: ノードスケール、API負荷、IP枯渇、容量逼迫への対策があるか
  • セキュリティ: 最小権限、分離、監査、秘密情報の取り扱いが定義されているか
  • 運用性: 監視/ログ/復旧/変更管理が標準化されているか
  • コスト: 需要変動、予約/割引、過剰割当、可視化の仕組みがあるか

実務チェック観点（最低5項目）

  • 要件（SLO/RTO/RPO/セキュリティ）と設計判断のトレーサビリティがある
  • 監視/ログ/復旧の三点セットが、クラスタ標準として定義されている
  • アップグレード戦略（頻度、検証、ロールバック）が運用計画に落ちている
  • テナント増加を見据えた境界（Namespace/RBAC/Quota）が設計されている
  • 設計変更の意思決定プロセス（承認、周知、証跡）がある

よくある落とし穴

  • 「構成図はあるが運用設計がない」ため、障害時に復旧手順が定まらない
  • 監視は導入したが、SLO と結びつかずアラートが過多になる

まとめ / 次に読む

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