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構築事例:IoT開発基盤構築でのKubernetes活用

Open Smart Design

IoT開発基盤構築にKubernetesを活用しました。これまで、プロジェクト単位でクラウドを契約していましたが、以前よりも多くの部門がIoTを扱うようになりました。IoT開発基盤では大量のデータを扱います。そのため、クラウドを利用するコストメリットが薄れてしまいました。そこで、オンプレミスで大容量のIoT開発基盤を構築し、一定のコストで継続的に使えるIoT開発基盤を実現しました。

お客様が悩まれていた課題
IoT開発基盤を構築したい
クラウドでは予算管理が難しく、コストも増大している
ビッグデータに対応したい
将来的なデータの増加を考慮したい
+導入企業プロフィール

導入企業業種

製造業(愛知県)

ユーザー規模

約15万人

利用OS

CentOS7

導入月

2018年3月

デージーネットが提案した「IoT開発基盤構築でのKubernetes活用」

解決ポイント

Kubernetesを使いオンプレミスでIoT開発基盤を構築

IoT開発基盤では、使用するデータが膨大になります。そのため、クラウドを利用するコストが増大していました。しかも部門ごとにクラウドを契約していたため、予算管理が難しいという課題もありました。将来的には、データが増加するのが予見できるため、容易にスケールアウトできるシステムとしたいということでした。そこで、Kubernetesを使ってオンプレミスでIoT開発基盤を構築することにしました。

コンピュータクラスタを構築しIoT開発に欠かせないビッグデータに対応

IoT開発基盤では、ビッグデータを扱います。そのため、複数のコンピュータを組み合わせた大きなプラットフォームを用意しました。その上にKubernetesでDockerコンテナを展開し、IoT開発基盤を構築しました。

ネットワーク仮想化(SDN)でノード間の通信を容易に

IoT開発基盤では、別ノードに配置されたコンテナ間での通信が必須でした。Kubernetesを活用することで、複数のノードで構成されている環境を一台の実行環境のように扱うことを可能にしました。KubernetesでDockerコンテナを管理すると、Kubernetes内で管理する仮想的なネットワークで通信ができるようになります。そのため、ノード外部との通信にNATなどを経由する必要がなくなりました。

Kubernetesを利用したIoT開発基盤構築

将来を見据えスケールアウトを容易に

IoT開発基盤で扱うデータは、今後、増えることが確実でした。Kubernetesでは、Dockerコンテナの管理をすることができ、コンテナを何台起動するかという情報を記載するだけで、どのように配置するかはKubernetesが決定します。そのため、IoT開発基盤のコンテナ数が増えてリソースが足りなくなった場合でも、ノードを追加するだけで拡張することが可能となりました。

不具合にも強いIoT開発基盤

運用中のDockerコンテナに不具合が発生した場合には、Kubernetesが状態の変化を検知し、空きリソースを見ながらコンテナを自動的に再起動します。そのため、不具合が発生してもサービスを継続できるシステムとなりました。

SDNでネットワーク構成を集中管理

IoT開発基盤は、規模がとても大きくいくつものサーバが動作しています。そのため、スイッチも数台 必要でした。しかし、ネットワーク構成が変わる度に、各スイッチの設定を変更するのでは管理効率が良くありません。そのため、SDNでネットワークの仮想化を行い、ネットワーク構成に関する設定を一括で集中管理できるようにしました。

導入後の結果

IoT開発基盤をオンプレミスで構築したことで、社内の環境でビッグデータを分析する環境が整いました。生産部門では、センサーや機器から得られる膨大なデータを分析し工場の生産性向上に繋げたり、商品開発部門では、付加価値を高めるIoT製品の研究に活用したりしています。

また、IoT開発基盤のリソース管理を一元化できました。各部門がどれくらいのリソースを使うかによって、システム管理者がリソースの追加を検討し、必要があればノードを足していきます。各部門でクラウドを契約する必要がなくなり、全体のコストを抑える結果となりました。

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