Deployment（デプロイメント）

2025年11月6日

Deployment（デプロイメント）

英語表記: Deployment

概要

Deployment（デプロイメント）は、オーケストレーションツールであるKubernetesにおいて、アプリケーションの望ましい状態を定義し、その状態を確実に維持・更新するための中心的な「オブジェクト」です。Kubernetesアーキテクチャの中核をなすオブジェクトの一つであり、ユーザーが「〇〇というアプリケーションを、常に△△個動かしておきたい」という要求（Desired State）を宣言するために利用されます。このオブジェクトが存在することで、アプリケーションの更新や、障害発生時の自動的な復旧が非常に容易になるのが大きな特徴です。

詳細解説

KubernetesにおけるDeploymentの役割と位置づけ

Deploymentは、Kubernetesのオブジェクト階層において、最も頻繁に利用される非常に重要な管理レイヤーです。私たちが実際に動かしたいアプリケーションの最小単位は「Pod」ですが、Podを直接管理するのは非常に手間がかかり、また、Podが落ちた際に自動で再起動させる仕組みも必要になります。

ここでDeploymentが登場します。Deploymentは、直接Podを管理するのではなく、ReplicaSet（レプリカセット）という別のオブジェクトを管理する役割を担っています。ReplicaSetは、指定された数のPodが常に稼働していることを保証するオブジェクトであり、DeploymentはそのReplicaSetを生成・管理することで、アプリケーション全体のライフサイクルをコントロールしているのです。

この構造こそが、オーケストレーション（Kubernetes, OpenShift）の文脈でDeploymentが不可欠な理由です。手動で何百ものPodを管理するのは非現実的ですが、Deploymentという宣言的なオブジェクトを一つ定義するだけで、システムが自動的に複雑な維持管理を行ってくれるのです。これはまさに、インフラ管理のパラダイムシフトと言えるでしょう。

宣言的アプローチと動作原理

Deploymentの動作の根幹にあるのは「宣言的アプローチ」です。これは、ユーザーが「どうやって」アプリケーションを動かすかではなく、「どのような状態にしたいか」だけをKubernetesに伝える手法です。

定義（宣言）: ユーザーはYAML形式のファイルで、動かしたいコンテナイメージ、必要なPodの数（レプリカ数）、そして更新戦略などをDeploymentオブジェクトとして定義します。
監視と調整: Kubernetesのコントローラーマネージャーは、このDeploymentオブジェクトが定義する「望ましい状態」と、現在の「実際の状態」を常に比較します。
状態の維持: 実際の状態が望ましい状態と異なっている場合（例：Podがクラッシュした、レプリカ数が減ったなど）、Deploymentは管理下のReplicaSetを通じて自動的に新しいPodを作成し、状態を修正します。

ローリングアップデートとロールバック機能

Deploymentの最も強力な機能の一つが、アプリケーションを停止させずに新しいバージョンに更新できるローリングアップデートです。

従来のシステム更新では、サービスを一旦停止するか、トラフィックを切り替える際にダウンタイムが発生しがちでした。しかし、Deploymentは以下の手順で安全な更新を実現します。

新しいバージョンのDeployment定義が適用される。
Deploymentは、まず新しいPod（v2）を少数だけ起動させるために新しいReplicaSetを作成します。
新しいPodが正常に起動・準備完了したことを確認しながら、古いPod（v1）を徐々に停止・削除していきます。
このプロセスを繰り返すことで、常に一定数のPodが稼働している状態を保ちながら、システム全体を新しいバージョンに切り替えることができます。

もし新しいバージョン（v2）に問題が見つかった場合でも、Deploymentは過去のバージョン（ReplicaSet）の履歴を保持しているため、瞬時に以前の安定した状態にロールバックすることが可能です。これは、本番環境での安全な運用を保証するために欠かせない機能です。

具体例・活用シーン

Deploymentの具体的な活用シーンと、初心者の方でも理解しやすい比喩を見ていきましょう。

活用シーン：ECサイトのバックエンド更新

問題: 大規模なECサイトのバックエンドAPIを新しいバージョンに更新したいが、更新中に顧客が買い物できない状態（ダウンタイム）は避けたい。
Deploymentの解決策:
1. DeploymentオブジェクトのPod Template内のコンテナイメージタグを「v1.0」から「v2.0」に変更して適用します。
2. Deploymentは自動的にローリングアップデートを開始します。まず、v2.0のPodを起動し、ヘルスチェックを通過したら、古いv1.0のPodを1つずつ停止していきます。
3. この間、顧客からのリクエストは常に稼働しているPodによって処理され続け、サービスは途切れません。
4. 万が一、v2.0に致命的なバグが見つかった場合、Deploymentの履歴機能を使って、数秒でv1.0の状態にロールバックを完了させることができます。

比喩：工場の生産ライン管理者

Deploymentを理解するためには、「工場の生産ライン管理者」をイメージすると非常に分かりやすいです。

Pod: 実際に作られる「製品」そのもの（Webサーバーやデータベースなど）。
ReplicaSet: 製品を一定数作り続けるための「生産ライン」（ラインが壊れたらすぐに別のラインを稼働させる）。
Deployment: 生産ライン全体の設計図と、更新・維持を司る管理者です。

管理者（Deployment）の役割は、「常に高品質な製品を10台市場に出す」という目標（望ましい状態）を達成することです。

管理者は、まず「製品A」を作るためのライン（ReplicaSet v1）を立ち上げます。
ある日、設計図が「製品B」に更新されました。
管理者は、既存のラインを止めずに、まず新しい製品Bを作るためのライン（ReplicaSet v2）を静かに立ち上げます。
新しいラインが正常に稼働し始めたら、古いライン（製品A）を少しずつ解体していきます。
これにより、市場には常に製品が供給され続けます。もし製品Bに欠陥が見つかれば、管理者はすぐに記録（履歴）を見て、古いライン（製品A）を再稼働させることができるのです。

この比喩の通り、Deploymentは、安定供給と安全な変更管理を両立させるための最上位の管理者オブジェクトとして機能しているのです。

資格試験向けチェックポイント

Deploymentは、ITパスポート試験では直接的な出題は稀ですが、基本情報技術者試験や特に応用情報技術者試験、そしてクラウド・コンテナ関連の専門試験（例：LinuC、CKAなど）では重要なテーマとなります。

宣言的アプローチの理解 (基本・応用情報): Kubernetes全体の特徴として、「宣言的（Declarative）」というキーワードは非常に重要です。「デプロイメントが実現するのは、ユーザーが望ましい状態を宣言し、システムがそれを維持する仕組みである」という点を押さえてください。
オブジェクトの関係性 (応用情報): DeploymentはPodを直接管理するのではなく、ReplicaSetを介して管理するという階層構造を理解しているかが問われます。Deployment → ReplicaSet → Pod の流れを明確に覚えておきましょう。
ローリングアップデートと可用性 (応用情報): Deploymentが提供する最も重要なメリットとして、「ダウンタイムなしでのアプリケーション更新（ローリングアップデート）」と「障害発生時の自動復旧（自己修復性）」が挙げられます。システムの高可用性（High Availability）を実現する仕組みとして、この用語と機能を結びつけて覚えてください。
ロールバック機能: 更新失敗時に過去の安定バージョンに迅速に戻せる機能も、Deploymentが持つ重要な特徴です。これは、システム運用におけるリスク管理の観点から出題されることがあります。