Spring Boot WEBサービスを ACA (Azure Container Apps) で起動する (ACR カスタムコンテナイメージ)

目的

Spring Boot WEBサービスを Azure Container Apps 環境で起動して理解を深めます。

実現すること

Microsoft Azure Container Apps (ACA) に Spring Boot WEBアプリのカスタムコンテナイメージをデプロイします。

技術背景

Microsoft Azure Container Apps (ACA) とは？

こちらを展開してご覧いただけます。

Microsoft Azure Container Apps (ACA)

Azure 上で実行されるコンテナアプリケーションのプラットフォームです。

ACA は、Docker コンテナと Kubernetes クラスタの環境をサポートしており、開発者は Docker コンテナイメージを作成して、Kubernetes リソースとしてデプロイすることができます。また、カスタムドメイン名をサポートしているため、自社のブランドを維持することができます。

ACA の主なメリットは以下のとおりです。

簡単なセットアップとデプロイ

ACA は、簡単なユーザーインターフェイスを備えており、数回のクリックでコンテナアプリケーションをセットアップしてデプロイすることができます。

スケーラビリティ

ACA は、自動的にスケーリングを行うことができます。アプリケーションに必要なリソースが増加した場合、ACA は自動的に必要なリソースを追加して処理を分散します。

セキュリティ

ACA は、コンテナアプリケーションを実行する際に必要なセキュリティ機能を提供しています。例えば Azure Active Directory との統合や、コンテナレベルでのアクセス制御などがあります。

コスト効率

ACA は、必要なときに必要なリソースを追加するため、無駄なリソースの使用を最小限に抑えることができます。また、必要なリソースに対してのみ支払いを行うため、コスト効率的に利用することができます。

開発環境

Windows 11 Home 22H2 を使用しています。
WSL の Ubuntu を操作していきますので macOS の方も参考にして頂けます。

WSL (Microsoft Store アプリ版)

> wsl --version
WSL バージョン: 1.0.3.0
カーネル バージョン: 5.15.79.1
WSLg バージョン: 1.0.47

Ubuntu

$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 22.04.1 LTS
Release:        22.04

Java JDK ※ Java JDK の導入と Hello World!

$ java -version
openjdk version "11.0.17" 2022-10-18
OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.17+8-post-Ubuntu-1ubuntu222.04)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 11.0.17+8-post-Ubuntu-1ubuntu222.04, mixed mode, sharing)

Maven ※ Maven の導入と Hello World!

$ mvn -version
Apache Maven 3.6.3
Maven home: /usr/share/maven
Java version: 11.0.17, vendor: Ubuntu, runtime: /usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64

Docker Desktop

Version 4.16.3 (96739)

$ docker --version
Docker version 20.10.22, build 3a2c30b

$ docker-compose --version
Docker Compose version v2.15.1

※ この記事では基本的に Ubuntu のターミナルで操作を行います。

"Hello World" を表示する手順

Spring Boot WEBサービスの作成

Spring Boot WEBサービスの Hello World! を参照して頂けます。

プロジェクトフォルダに移動

※ ~/tmp/hello-spring-boot をプロジェクトフォルダとします。

$ cd ~/tmp/hello-spring-boot

Java アプリをビルド(※参考)

※ target/app.jar が作成されます。
※ 下のコンテナイメージを作成する操作でも同時に target/app.jar が作成されるので必須ではありません。

$ mvn clean install

コンテナイメージを作成

コンテナイメージをビルド

※ ローカルの Docker 環境 (Docker Desktop) に app-hello-spring-boot コンテナイメージが作成されます。
※ コンテナイメージの作成時間が Unix エポックになるのは spring-boot:build-image の仕様です。

$ mvn spring-boot:build-image \
    -Dspring-boot.build-image.imageName=app-hello-spring-boot

コンテナイメージの確認

$ docker images | grep app-hello-spring-boot
app-hello-spring-boot   latest   e37cc77f2b36   43 years ago   262MB

Azure のアカウントを取得

公式 Azure の無料アカウントを使ってクラウドで構築

Azure CLI でサインイン

Azure CLI をインストールする手順を参照して頂けます。

$ az login

※ 最新バージョンに更新する場合

$ az upgrade

Azure 環境

リソースグループ

リソースグループを作成

Microsoft.Resources/resourceGroups

$ az group create \
    --name rg-hello \
    --location japaneast

リソースグループ一覧表示

$ az group list

※ リソースグループを削除する場合

$ az group delete -n <group>

コンテナレジストリ

コンテナレジストリを作成
※ --sku Free では作成できません。
※ --name はパブリックで一意の値が求められます。

Microsoft.ContainerRegistry/registries

$ az acr create \
    --resource-group rg-hello \
    --name cr20230212 \
    --sku Basic

コンテナレジストリ一覧表示

$ az acr list

コンテナレジストリログイン資格情報を表示

$ az acr update -n cr20230212 --admin-enabled true
$ az acr credential show \
    --resource-group rg-hello \
    --name cr20230212

{
  "passwords": [
    {
      "name": "password",
      "value": "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    },
    {
      "name": "password2",
      "value": "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    }
  ],
  "username": "cr20230212"
}

※ コンテナレジストリを削除する場合

$ az acr delete --n <acr-name>

コンテナレジストリにログイン

$ az acr login --name cr20230212

コンテナイメージをコンテナレジストリにプュシュ

$ docker tag app-hello-spring-boot cr20230212.azurecr.io/app-hello-spring-boot:latest
$ docker push cr20230212.azurecr.io/app-hello-spring-boot:latest

コンテナレジストリのイメージを確認

$ az acr repository list --name cr20230212 --output table
Result
---------------------
app-hello-spring-boot

ローカルのコンテナイメージを Azure コンテナレジストリにプュシュすることが出来ました。

コンテナアプリ環境

拡張機能をインストール ※初回のみ

手順を表示します。

拡張機能

インストール

$ az extension add --name containerapp --upgrade

Microsoft.App 名前空間を登録

$ az provider register --namespace Microsoft.App

Microsoft.OperationalInsights プロバイダーを登録

$ az provider register --namespace Microsoft.OperationalInsights

コンテナアプリ環境の作成
※ Kubernetes 基盤の環境だと思われるので少し時間がかかります。

Microsoft.App/managedEnvironments

$ az containerapp env create \
    --resource-group rg-hello \
    --name cae-hello \
    --location japaneast

コンテナアプリ環境の一覧表示

$ az containerapp env list

※ コンテナアプリ環境を削除する場合

$ az containerapp env delete -n <env-name> -g <group>

コンテナアプリ

コンテナアプリの作成とデプロイ

Microsoft.App/containerApps

$ az containerapp create \
    --resource-group rg-hello \
    --environment cae-hello \
    --name ca-hello-spring-boot \
    --image cr20230212.azurecr.io/app-hello-spring-boot:latest \
    --target-port 8080 \
    --ingress 'external' \
    --registry-server cr20230212.azurecr.io \
    --registry-username cr20230212 \
    --registry-password XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX \
    --min-replicas 1

コンテナアプリが作成されました。

Container app created. Access your app at https://ca-hello-spring-boot.prouddune-ed6b9700.japaneast.azurecontainerapps.io/

※ コンテナアプリを削除する場合

$ az containerapp delete -n <name> -g <group>

WEBブラウザで確認
※ URLは環境で読み替えて下さい。

https://ca-hello-spring-boot.prouddune-ed6b9700.japaneast.azurecontainerapps.io/api/data

WEBブラウザに {"message":"Hello World!"} と表示され、JSON データを取得することが出来ました。

※ 別ターミナルから curl コマンドで確認

$ curl -v https://ca-hello-spring-boot.prouddune-ed6b9700.japaneast.azurecontainerapps.io/api/data
*   Trying 20.210.29.255:443...
* Connected to ca-hello-spring-boot.agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io (20.210.29.255) port 443 (#0)
* ALPN, offering h2
* ALPN, offering http/1.1
*  CAfile: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
*  CApath: /etc/ssl/certs
* TLSv1.0 (OUT), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Client hello (1):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Server hello (2):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (IN), TLS handshake, Certificate (11):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (IN), TLS handshake, Server key exchange (12):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (IN), TLS handshake, Server finished (14):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (OUT), TLS handshake, Client key exchange (16):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Finished (20):
* TLSv1.2 (OUT), TLS change cipher, Change cipher spec (1):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (OUT), TLS handshake, Finished (20):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Finished (20):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Certificate Status (22):
* TLSv1.2 (IN), TLS handshake, Finished (20):
* SSL connection using TLSv1.2 / ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305
* ALPN, server accepted to use h2
* Server certificate:
*  subject: C=US; ST=WA; L=Redmond; O=Microsoft Corporation; CN=agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io
*  start date: Feb 25 03:06:09 2023 GMT
*  expire date: Feb 20 03:06:09 2024 GMT
*  subjectAltName: host "ca-hello-spring-boot.agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io" matched cert's "*.agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io"
*  issuer: C=US; O=Microsoft Corporation; CN=Microsoft Azure TLS Issuing CA 01
*  SSL certificate verify ok.
* Using HTTP2, server supports multiplexing
* Connection state changed (HTTP/2 confirmed)
* Copying HTTP/2 data in stream buffer to connection buffer after upgrade: len=0
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Supplemental data (23):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Supplemental data (23):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Supplemental data (23):
* Using Stream ID: 1 (easy handle 0x55c86464be80)
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Supplemental data (23):
> GET /api/data HTTP/2
> Host: ca-hello-spring-boot.agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io
> user-agent: curl/7.81.0
> accept: */*
>
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Supplemental data (23):
* TLSv1.2 (OUT), TLS header, Supplemental data (23):
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Supplemental data (23):
< HTTP/2 200
< content-type: application/json
< date: Mon, 27 Feb 2023 07:31:07 GMT
<
* Connection #0 to host ca-hello-spring-boot.agreeablepond-79ba8527.japaneast.azurecontainerapps.io left intact
{"message":"Hello World!"}

ターミナルに {"message":"Hello World!"} と表示され、JSON データを取得することが出来ました。

※ Azure 側で SSL/TLS対応と HTTP/2プロトコルを使用してくれます。

コンテナアプリに接続

$ az containerapp exec \
    --resource-group rg-hello \
    --name ca-hello-spring-boot 
INFO: Connecting to the container 'ca-hello-spring-boot'...
Use ctrl + D to exit.
INFO: Successfully connected to container: 'ca-hello-spring-boot'.

コンテナに接続後

$ pwd
/workspace
$ ls -la
total 20
drwxr-xr-x 1 cnb  cnb  4096 Jan  1  1980 .
drwxr-xr-x 1 root root 4096 Feb 27 07:30 ..
drwxr-xr-x 1 cnb  cnb  4096 Jan  1  1980 BOOT-INF
drwxr-xr-x 3 cnb  cnb  4096 Jan  1  1980 META-INF
drwxr-xr-x 3 cnb  cnb  4096 Jan  1  1980 org

コンテナの情報

$ cat /etc/*-release
DISTRIB_ID=Ubuntu
DISTRIB_RELEASE=18.04
DISTRIB_CODENAME=bionic
DISTRIB_DESCRIPTION="Ubuntu 18.04.6 LTS"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
NAME="Ubuntu"
ID=ubuntu
PRETTY_NAME="Paketo Buildpacks Base Bionic"
VERSION_ID="18.04"
HOME_URL="https://github.com/paketo-buildpacks/bionic-base-stack"
UBUNTU_CODENAME=bionic
VERSION="18.04.6 LTS (Bionic Beaver)"
ID_LIKE=debian
SUPPORT_URL="https://github.com/paketo-buildpacks/bionic-base-stack/blob/main/README.md"
BUG_REPORT_URL="https://github.com/paketo-buildpacks/bionic-base-stack/issues/new"
VERSION_CODENAME=bionic

まとめ

Ubuntu のシンプルな構成の Java 開発環境で Spring Boot WEBサービスのカスタムコンテナイメージを ACA (Azure Container Apps) 環境で起動させることが出来ました。

参考

公式 Azure Container Apps コマンドリファレンス

Spring Boot WEBサービスを ACA (Azure Container Apps) で起動する (ACR カスタムコンテナイメージ)

Spring Boot WEBサービスを ACA (Azure Container Apps) で起動する (ACR カスタムコンテナイメージ)

目的

実現すること

技術背景

Microsoft Azure Container Apps (ACA) とは？

Microsoft Azure Container Apps (ACA)

簡単なセットアップとデプロイ

スケーラビリティ

セキュリティ

コスト効率

開発環境

"Hello World" を表示する手順

Spring Boot WEBサービスの作成

プロジェクトフォルダに移動

Java アプリをビルド(※参考)

コンテナイメージを作成

Azure のアカウントを取得

Azure CLI でサインイン

Azure 環境

リソースグループ

コンテナ レジストリ

コンテナ アプリ環境

拡張機能

コンテナ アプリ

まとめ

参考

コンテナレジストリ

コンテナアプリ環境

コンテナアプリ