Amazon Elastic Kubernetes Service 上に EMQX をデプロイする

EMQX Operator は Amazon Container Service の EKS（Elastic Kubernetes Service）上での実行をサポートしています。Amazon EKS はコンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、管理、スケーリングを簡素化するマネージド Kubernetes サービスです。EKS は Kubernetes のコントロールプレーンとノードグループを提供し、ノードの置き換え、アップグレード、パッチ適用を自動で行います。また、AWS のロードバランサー、RDS、IAM などのサービスをサポートし、他の Kubernetes エコシステムツールとシームレスに統合されます。

詳細な紹介については、Amazon EKS とはをご参照ください。

はじめに

EKS 上に EMQX をデプロイする前に、以下の前提条件を満たしていることを確認してください。

• EKS クラスターを作成する。
  詳細は Amazon EKS クラスターの作成 を参照してください。

• kubectl を設定して EKS クラスターに接続できるようにする。
  詳細は kubectl を使用してクラスターに接続する を参照してください。

• クラスターに AWS Load Balancer Controller をデプロイする。
  詳細は Network Load Balancer の作成 を参照してください。

• クラスターに Amazon EBS CSI ドライバーをインストールする。
  詳細は Amazon EBS CSI ドライバー を参照してください。

• EMQX Operator をインストールする。
  詳細は EMQX Operator のインストール をご参照ください。

EMQX クラスターを素早くデプロイする

以下の例は、EKS 上にデプロイするための EMQX カスタムリソース（CR）設定の一例です。

1. 以下の内容を YAML ファイルとして保存し、kubectl apply でデプロイします。

   # WaitForFirstConsumer バインディングモードで EBS StorageClass を設定
   # これにより、ボリュームはそれを使用するポッドと同じ AZ に作成されます
   apiVersion: storage.k8s.io/v1
   kind: StorageClass
   metadata:
     name: ebs-sc
   provisioner: ebs.csi.aws.com
   volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
   ---
   apiVersion: apps.emqx.io/v2
   kind: EMQX
   metadata:
     name: emqx
   spec:
     image: emqx/emqx:6.3.1
     config:
       data: |
         license {
           key = "..."
         }
     coreTemplate:
       spec:
         ## EMQX カスタムリソースはこのフィールドのランタイム更新をサポートしていません
         volumeClaimTemplates:
           storageClassName: ebs-sc
           resources:
             requests:
               storage: 10Gi
           accessModes:
             - ReadWriteOnce
     dashboardServiceTemplate:
       metadata:
         ## 詳細: https://kubernetes-sigs.github.io/aws-load-balancer-controller/v2.4/guide/service/annotations/
         annotations:
           ## NLB がインターネット向けか内部向けかを指定。未指定の場合は内部がデフォルト。
           service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-type: external
           service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-scheme: internet-facing
       spec:
         type: LoadBalancer
         ## 詳細: https://kubernetes-sigs.github.io/aws-load-balancer-controller/v2.4/guide/service/nlb/
         loadBalancerClass: service.k8s.aws/nlb
     listenersServiceTemplate:
       metadata:
         ## 詳細: https://kubernetes-sigs.github.io/aws-load-balancer-controller/v2.4/guide/service/annotations/
         annotations:
           ## NLB がインターネット向けか内部向けかを指定。未指定の場合は内部がデフォルト。
           service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-type: external
           service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-scheme: internet-facing
       spec:
         type: LoadBalancer
         ## 詳細: https://kubernetes-sigs.github.io/aws-load-balancer-controller/v2.4/guide/service/nlb/
         loadBalancerClass: service.k8s.aws/nlb

2. EMQX クラスターが Ready 状態になるまで待ちます。

   以下のコマンドで状態を確認します。STATUS フィールドが Ready になるまで数分かかる場合があります。

   $ kubectl get emqx
   NAME   STATUS    AGE
   emqx   Ready     55s

3. EMQX ダッシュボードの外部 IP を取得し、アクセスします。

   EMQX Operator は dashboardServiceTemplate の設定に基づいて EMQX ダッシュボード用の Service を作成します。

   $ kubectl get svc emqx-dashboard -o json | jq -r '.status.loadBalancer.ingress[0].ip'
   192.168.1.200

4. ダッシュボードを以下の URL で開きます：http://192.168.1.200:18083

   デフォルトの認証情報でログインします：

   • ユーザー名: admin
   • パスワード: public

サブスクライブとパブリッシュ

このハンズオンでは、開発者が MQTT サービスやアプリケーションを素早くテストできるオープンソースの MQTT 5.0 コマンドラインクライアントツール MQTTX CLI を使用します。

1. EMQX TCP リスナーの外部 IP を取得します。

   EMQX Operator は設定された各リスナーごとに Service リソースを自動で作成します。

   external_ip=$(kubectl get svc emqx-listeners -o json | jq -r '.status.loadBalancer.ingress[0].ip')

2. トピックにサブスクライブします。

   $ mqttx sub -t 'hello' -h ${external_ip} -p 1883
   
   [10:00:25] › … 接続中...
   [10:00:25] › ✔ 接続完了
   [10:00:25] › … hello にサブスクライブ中...
   [10:00:25] › ✔ hello にサブスクライブ完了

3. 別のターミナルで EMQX クラスターに接続し、メッセージをパブリッシュします。

   $ mqttx pub -t 'hello' -h ${external_ip} -p 1883 -m 'hello world'
   
   [10:00:58] › … 接続中...
   [10:00:58] › ✔ 接続完了
   [10:00:58] › … メッセージをパブリッシュ中...
   [10:00:58] › ✔ メッセージパブリッシュ完了

4. サブスクライバーがメッセージを受信する様子を確認します。

   [10:00:58] › payload: hello world

LoadBalancer で TLS 暗号化を終端する

AWS Network Load Balancer（NLB）を使用して EMQX の TLS トラフィックを終端することが可能です。以下の手順に従ってください。

1. AWS コンソールで関連する証明書をインポートします。証明書 ID をクリックして詳細ページを開き、証明書 ARN を控えます。

   TIP

証明書／キーのインポート形式については、証明書のインポート を参照してください。 :::

2. EMQX Service のメタデータに以下のようにアノテーションを追加します。

   ## AWS Certificate Manager が管理する 1 つ以上の証明書の ARN を指定します。
   service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-ssl-cert: arn:aws:acm:us-west-2:xxxxx:certificate/xxxxxxx
   ## ロードバランサーと Kubernetes ポッド間のバックエンドトラフィックに TLS を使用するかを指定します。
   service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-backend-protocol: tcp
   ## TLS リスナーを持つフロントエンドポートを指定します。これにより、AWS NLB サービス経由でポート 1883 にアクセスする際は TLS 認証が必要ですが、K8S サービスのポートへの直接アクセスは TLS 認証不要となります。
   service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-ssl-ports: "1883"

   TIP

   service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-ssl-cert の値は、手順 1 で控えた ARN と一致させてください。