【Docker第5回】Dockerの概要

2023.04.16更新

Dockerに入門しました。複数回に分けて備忘録として記載していきます。本記事ではDockerの概要を記載していきます。

【参考記事】

【関連記事】

Dockerとは

コンテナ型の仮想化技術の一種
コンテナにはゲストOSがないため、VMよりとても軽量
コードとライブラリーやパッケージをパッキングすること

Dockerが注目される、普及している理由

2013年以降、普及は右肩上がり
DevOpsのサイクルにはまっている
ユーザーに早く正確にコードを届けることができる

従来

開発　　開発エンジニア
↓
テスト　インフラエンジニア
↓
本番　インフラエンジニア

環境、チームが異なり、
開発環境では動いていた→本番環境では動かない　ということが起こった

運用面

従来は、ファイルやフォルダーをジェンキンスなどのCICDパイプラインを使って、本番環境にコピーしていた。

Dockerが解決する問題

開発チーム
コードとライブラリをパッケージングしてdocker-imageを作成（コンテナ化）
運営チーム
docker-imageをもらって本番環境を構築
上記によりライブラリーや依存性の問題を防げる

Dockerを使用することで以下を実現

開発環境と運営環境を同一にする（コードと依存性をコンテナ化）
環境の違いによる不動作を防ぐことができる

運用面での変化

コードとライブラリーをパッケージングしてdocker-imageを作成
本番環境のサーバーにドッカーイメージをダウンロード
それを実行するだけでOK
デプロイ先がコンテナ（コード＋パッケージ）になる
OS問わず同一の動作をする

仮想マシンによる仮想化とコンテナによる仮想化の違い

仮想マシンによる仮想化

┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│    APP 1    │ │    APP 2    │
└─────────────┘ └─────────────┘
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│   Module 1  │ │  Module 2   │
└─────────────┘ └─────────────┘
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│  Guest OS 1 │ │ Guest OS 2  │
└─────────────┘ └─────────────┘
┌─────────────────────────────┐
│        VM SoftWare          │
└─────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────┐
│          Host OS            │
└─────────────────────────────┘

仮想マシンによる仮想化特徴

Guest OSがある
CPUやメモリなどのリソース消費が多い
起動にかかる時間が長い

コンテナによる仮想化

┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│    APP 1    │ │    APP 2    │
└─────────────┘ └─────────────┘
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│   Module 1  │ │  Module 2   │
└─────────────┘ └─────────────┘
┌─────────────────────────────┐
│        VM SoftWare          │
└─────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────┐
│          Host OS            │
└─────────────────────────────┘

コンテナ型の仮想化の特徴

ホストOS上にコンテナという環境を作る
まるで別々のOS化のような環境を隔離する
CPUのメモリなどのリソース消費量が少なく、起動時間も高速

OS仮想化と比べたDockerのメリット

リソースが軽い
ストレージの使用量が減る
起動時間が早い
複数環境で使用可能

リソースが軽い

OSを複数使わないぶん、オーバーヘッド（複数のOSイメージとカーネル）が減る
プロセッサやメモリの消費が少なくなる

ストレージの使用量が減る

OSイメージの通常サイズが5-10GB docker-imageのサイズは1-2GBになる

起動時間が早い

カーネルのロード時間がなくなるので、仮想マシンに比べて起動時間が早くなる

複数環境で使用可能

Dockerがインストールされている環境ならホストOSに依存せずにアプリが起動する

Dockerのクライアントとサーバーアーキテクチャについて

Client

ls
docker build
docker pull
docker run

Server(Docker Daemon)

ls
Daemon process
Agent

Dockerが使われる理由

開発環境、本番環境とも非常によく使われている
環境構築で大きなメリットがあるため使われている

Dockerがない場合の環境構築

手順書を元に手作業で環境構築する方法
ちょっとした手順のミスや環境の微妙な違いでエラーになることが少なくない

環境構築の再現性を高める2つの方法

IaC(Infrastructure as Code)

環境構築の内容をコード化する
ツール例　Asible, Chef

デメリット

実行時にエラーになる場合がある
サーバ起動時に実行すると時間がかかる

構築した環境をイメージ化して運搬

動く環境をイメージ化して運搬
ツール例　Amazon AMI