Dockerを使ってサービス提供するのにVMインスタンスか?それともGKEかの比較をしてみた
はじめに
クラウド上でDockerコンテナを使用してサービスを提供する際、多くの開発者が直面する選択肢として、仮想マシン(VM)インスタンスとGoogle Kubernetes Engine(GKE)があります。本記事では、OCR機能を備えたドキュメント管理システム(DMS)を例に、これら2つのアプローチを比較し、それぞれの特徴やコスト面での違いを詳しく解説します。
デプロイメント手順の比較
VMインスタンスでのデプロイ
- Google Compute Engineでインスタンスを作成
- SSHでインスタンスに接続
- Dockerをインストール
- アプリケーションのDockerイメージをプル
- コンテナを起動
- 必要に応じてロードバランサーとSSL証明書を設定
GKEでのデプロイ
- GKEクラスターを作成
- 永続ボリュームを設定
- Kubernetesデプロイメントマニフェストを作成
kubectl apply
コマンドでデプロイ- イングレスとSSL証明書を設定
- モニタリングとオートスケーリングを構成
コスト比較
以下は、2 vCPU、8 GB RAMの構成を想定した月額コストの概算です。
VMインスタンス
- e2-standard-2インスタンス: 約48.91ドル/月
- 永続ディスク(100 GB): 約4ドル/月
- 合計: 約52.91ドル/月
GKE(スタンダードモード)
- ノードプール(e2-standard-2): 約48.91ドル/月
- クラスター管理料: 73ドル/月
- 永続ディスク(100 GB): 約4ドル/月
- 合計: 約125.91ドル/月
主な考慮点
- スケーラビリティ: GKEは自動スケーリングが容易
- 運用オーバーヘッド: GKEはコンテナ管理を自動化
- 高可用性: GKEは高可用性機能を標準搭載
- コスト最適化: GKEはSpot VMなどの機能でコスト削減可能
- パフォーマンス: GKEはワークロードを効率的に分散
以下に、VMインスタンス(GCE)とGKE(Google Kubernetes Engine)のより詳細な比較表を示します:
項目 | VMインスタンス(GCE) | GKE |
---|---|---|
初期セットアップの複雑さ | 低(単一VMの作成とDocker設定) | 中(クラスター作成、Kubernetes知識必要) |
スケーラビリティ | 手動(VMの追加や設定変更) | 自動(ポッドとノードの自動スケーリング) |
リソース利用効率 | 中(各VMで独立したOS実行) | 高(コンテナがホストOSカーネルを共有) |
運用オーバーヘッド | 高(各VMの個別管理必要) | 低(Googleによる自動化された管理) |
コスト(2vCPU, 8GB RAM, 100GB) | 約$52.91/月 | 約$125.91/月(管理料込み) |
適したユースケース | 小規模で予測可能なワークロード | 複雑なマイクロサービス、大規模ウェブアプリ |
セキュリティ管理 | 各VM個別に管理 | クラスターレベルのポリシー、RBAC |
障害復旧 | 手動プロセスが必要 | 自動的なポッド再スケジューリング |
開発者の生産性 | 従来の開発フローに適合 | CI/CD統合が容易、環境一貫性 |
アプリケーション分離 | VM単位での分離 | コンテナ/ポッド単位での細かい分離 |
アップデートプロセス | 各VMで個別に実施 | ローリングアップデート、カナリアデプロイ可能 |
監視とロギング | 各VMで個別設定が必要 | クラスターレベルの統合監視・ロギング |
ネットワーク管理 | 従来のVM間ネットワーク | コンテナ間の高度なネットワーキング |
ストレージ管理 | VM単位でのディスク管理 | 動的ボリュームプロビジョニング |
サービスディスカバリ | 手動設定または追加ツールが必要 | Kubernetes Servicesによる自動化 |
学習曲線 | 低(従来のVMと同様) | 高(Kubernetes概念の理解が必要) |
パフォーマンス | 中(VM単位の最適化) | 高(コンテナレベルでの最適化) |
マルチクラウド対応 | 限定的 | 高(Kubernetesの移植性) |
ステートフルアプリケーション | 適している | StatefulSetを使用して可能 |
バッチ処理ジョブ | 手動スケジューリング | Kubernetes Jobsによる自動化 |
この表は、GCEとGKEの主要な特徴をより詳細に比較しています。プロジェクトの要件、規模、将来の成長計画、そして開発チームのスキルセットに基づいて、適切な選択を行うことが重要です。
以下の情報源より比較しました。
[1] In Comparison: Cloud Run vs. Google Kubernetes Engine – happtiq https://www.happtiq.com/blog/cloud-run-vs-gke
[2] Docker in Google Cloud: Comparing GKE, Cloud Run, and GCE for … https://blog.devgenius.io/docker-in-google-cloud-comparing-gke-cloud-run-and-gce-for-business-use-cases-b432003d2740?gi=f275b3bfc0ff
[3] Comparing 5 kinds of Compute on Google Cloud – Inventive HQ https://inventivehq.com/comparing-5-kinds-of-compute-on-google-cloud/
[4] Running the same service in a GKE container, compared to a GCE VM https://stackoverflow.com/questions/34427982/running-the-same-service-in-a-gke-container-compared-to-a-gce-vm
[5] Is Google Kubernetes Engine (GKE) the right fit? – Sela https://selacloud.com/insights/is-google-kubernetes-engine-gke-the-right-fit
[6] GKE VS GCE – Let’s discuss it in detail!! – Bobcares https://bobcares.com/blog/gke-vs-gce/
[7] Containers on Compute Engine – Google Cloud https://cloud.google.com/compute/docs/containers
[8] Docker in Google Cloud: Running Containers with GKE, Cloud Run … https://dev.to/abhay_yt_52a8e72b213be229/docker-in-google-cloud-running-containers-with-gke-cloud-run-and-gce-2j1a
[9] Google Kubernetes Engine vs. Azure Kubernetes Service – QServices https://www.qservicesit.com/google-kubernetes-engine-vs-azure-kubernetes-service
[10] Docker vs Google Kubernetes Engine comparison – PeerSpot https://www.peerspot.com/products/comparisons/docker-37146_vs_google-kubernetes-engine
結論
初期コストと設定の複雑さではVMインスタンスが有利ですが、長期的な運用や拡張性を考慮するとGKEが魅力的な選択肢となります。特に、トラフィックの変動が大きい場合や、将来的なスケールアップを見込んでいる場合はGKEが適しています。
ただし、小規模で安定したワークロードの場合、VMインスタンスの方がコスト効率が良い可能性もあります。最終的な判断には、具体的な要件と成長予測に基づいた詳細なコスト分析が重要です。Google Cloudの料金計算ツールを活用し、プロジェクトの特性に合わせて最適な選択をすることをお勧めします。