はじめに
Dockerは、多くの開発チームの注目を集めている最も人気のあるコンテナーベースのプラットフォームの1つです。信頼性、パフォーマンス、機能性から、Dockerに切り替える企業はますます増えています。
したがって、このオープンソースのコンテナ化ソフトウェアと、それを強化する基盤となるコンポーネントを理解することが不可欠です。
この記事では、Dockerとは何か、Dockerの最も重要なコンポーネントは何か、プラットフォームを使用することの長所と短所について学びます。
Dockerとは何ですか？
Dockerは、コンテナーと呼ばれる軽量の仮想化環境でアプリケーションを開発、デプロイ、管理するために使用されるオープンソースのコンテナー化プラットフォームです。
これは主に、さまざまな環境で効率的に動作する分散アプリケーションを開発するためのソフトウェア開発プラットフォームとして使用されます。ソフトウェアシステムに依存しないようにすることで、開発者は互換性の問題について心配する必要がなくなります。アプリを分離された環境（コンテナー）にパッケージ化すると、アプリケーションの開発、デプロイ、保守、使用も簡単になります。
Dockerは仮想化を利用してアプリを格納するためのコンテナーを作成するため、概念は仮想マシンに似ているように見える場合があります。どちらもソフトウェア開発に使用される分離された仮想環境を表していますが、コンテナーとVMの間には重要な違いがあります。最も重要な違いは、Dockerコンテナは仮想マシンよりも軽量で、高速で、リソース効率が高いことです。
Dockerのインストールは簡単です。ステップバイステップの手順については、以下を確認してください：
UbuntuにDockerをインストールする方法CentOSにDockerをインストールする方法DebianにDockerをインストールする方法コンテナとは何ですか？
Dockerコンテナーは、アプリケーションを実行するための軽量の仮想化ランタイム環境です。各コンテナは、特定のアプリケーションの実行に必要なコード、システムツール、ランタイム、ライブラリ、依存関係、および構成ファイルを含むソフトウェアのパッケージを表します。これらは独立しており、ホストおよびホスト上で実行されている他のインスタンスから分離されています。
コンテナはDockerイメージに基づいています。 Dockerエンジンでイメージを実行して、コンテナーを構築します。これらは最も一般的なDocker用語であるため、DockerイメージとDockerコンテナの違いを理解してください。
同じハードウェアで複数のコンテナをホストできます。仮想マシンとは異なり、コンテナーはアプリケーションレベルで仮想化します。したがって、OSカーネルをホストと共有し、その上でオペレーティングシステムを仮想化します。これは、使用するリソースが少なくて済み、構成が迅速で簡単な軽量の仮想環境を維持できることを意味します。
システムに依存しないことは別として、コンテナは起動、構成、追加、停止、および削除をすばやく簡単に行うことができます。開発者は、これがパフォーマンスに影響を与えないことを知って、異なる環境で同じアプリケーションで作業できます。さらに、データボリュームを使用してコンテナ間でデータを共有できます。
コンテナのパフォーマンスを最大化するには、Dockerコンテナのベストプラクティスを実装してください。
Dockerは何に使用されますか？
Dockerは次の目的で使用されます：
- より少ないリソースで複数のワークロードを実行します。
- アプリケーションの分離と分離。
- 環境を標準化して、開発サイクルとリリースサイクル全体の一貫性を確保します。
- 開発ライフサイクルを合理化し、CI/CDワークフローをサポートします。
- マルチクラウドプラットフォームで実行できる移植性の高いワークロードを開発する。
さらに、次のように使用されます：
- 仮想マシンの費用効果の高い代替手段。
- アプリケーションのバージョン管理システム。
Dockerの簡単な歴史
Dockerは、2013年3月にPyConでオープンソースプロジェクトとして導入されました。コンテナに焦点を当てる前に、プロジェクトは2008年にDotCloudと呼ばれるPlatform as a Serviceソリューションとして開始されました。しかし、多くの開発者は、DotCloudの基盤となるテクノロジーであるソフトウェアコンテナに特に大きな関心を示しました。
それ以来、Dockerは多くのテクノロジープロバイダーや著名な企業の注目を集めています。
Dockerコアコンポーネント
このツールは複数のコンポーネントで構成されており、それぞれがプラットフォームで重要な役割を果たしています。
Dockerエンジン
Docker Engine（DE）はホストマシンにインストールされ、Dockerシステムのコアを表します。これは、軽量のランタイムシステムであり、コンテナーを作成および管理する基盤となるクライアントサーバーテクノロジーです。
DockerEngineは次の3つのコンポーネントで構成されています。
- サーバー -コンテナの作成と管理を担当するDockerデーモン（dockerd）。
- RESTAPI -プログラムとDocker間の通信を確立し、dockerdに何をすべきかを指示します。
- コマンドラインインターフェイス（CLI） -Dockerコマンドの実行に使用されます。
Docker画像
Dockerイメージは、コンテナーの構築に使用されるテンプレートです。仮想マシンのスナップショットと同様に、Dockerイメージは、ソースコード、ライブラリ、依存関係、ツール、およびアプリケーションの実行に必要なその他のファイルで構成される、不変の読み取り専用ファイルです。各イメージはDockerfileから作成されます。このファイルには、特定のDockerイメージを構築するための特定の手順が含まれています。
DockerfileからDockerイメージの作成をマスターすると、イメージとカスタムコンテナをより簡単かつ迅速に構築できます。
Dockerビルドの高速化とは別に、イメージは再利用性を高め、ディスク使用量を本質的に減らすのにも役立ちます。コンテナを軽量かつ高速に保ちたいので、小さな画像を維持することが重要です。より軽いイメージベースを利用し、不要なレイヤーを回避し、.dockerignoreファイルを使用することは、Dockerイメージを小さく保つためのほんの数例です。
Dockerfile
Dockerfileは、Dockerイメージを構築する方法に関する一連の指示で構成されるスクリプトです。これらの手順には、オペレーティングシステム、言語、環境変数、ファイルの場所、ネットワークポート、およびイメージの実行に必要なその他のコンポーネントの指定が含まれます。ファイル内のすべてのコマンドがグループ化され、自動的に実行されます。
画像には複数のレイヤーがあります。 Dockerイメージを実行してコンテナーを作成すると、新しい読み取り/書き込みレイヤーが追加されます。これは、コンテナレイヤーと呼ばれることもあります。追加のレイヤーを使用すると、ベースイメージに変更を加えることができます。これをコミットして、将来使用するための新しいDockerイメージを作成できます。
DockerHub
Docker Hubは、Dockerが提供するコンテナイメージの最大のクラウドベースのリポジトリです。オープンソースプロジェクト、ソフトウェアベンダー、およびDockerコミュニティによって作成された使用可能な100,000を超えるイメージを提供します。
このプラットフォームを使用すると、アプリケーションをどこにでもすばやく出荷し、チームメートとコラボレーションし、ビルドを自動化して、開発パイプラインへの統合を迅速化できます。
GitHubと同様に、開発者はDocker Hubからコンテナイメージをプッシュおよびプルし、それらをパブリックにするかプライベートにするかを決定します。
Dockerボリューム
イメージに新しいレイヤーを追加する代わりに、実行中のコンテナーによって生成されたデータを保持するためのより良いソリューションは、Dockerボリュームを使用することです。この便利なツールを使用すると、ユーザーはデータを保存し、コンテナー間で共有して、新しいコンテナーにマウントできます。 Dockerボリュームは、ホストに保存されるため、コンテナーのライフサイクルに依存しません。
コンテナの起動中にDockerボリュームを作成してマウントする方法はいくつかあります。詳細については、Docker Volumes：作成方法と開始方法をご覧ください。
Dockerの作成
複数のコンテナーを同時に実行および管理する場合、DockerComposeはプロセスを簡素化するために設計された便利なツールです。連携するために必要な複数のコンテナを文字列化し、単一の調整されたコマンドを介してそれらを制御します。
Docker Composeは、コマンドを使用してコンテナーを起動、実行、通信、および閉じるために使用されます。これは、アプリケーションのサービスを構成するYAMLファイルを使用して行われます。
CentOSにDockerComposeをインストールするUbuntuにDockerComposeをインストールするDockerデスクトップ
Docker Desktop（以前はDockerforWindowsおよびDockerforMacと呼ばれていました）は、WindowsおよびMacで数分以内にコンテナーの作成と実行を開始できるようにするアプリケーションです。これは、Docker開発環境全体をインストールしてセットアップする簡単な方法です。これには、Docker Engine、Docker Compose、Docker CLIクライアント、Docker Content Trust、Kubernetes、およびCredentialHelperが含まれます。
このツールは、任意のクラウドプラットフォームで、複数の言語とフレームワークでコンテナ化されたアプリケーションとマイクロサービスを構築および共有するために使用されます。
詳細については、DockerDesktopに関するDockerの公式ドキュメントをご覧ください。
Dockerの利点
- 一貫性 。 Dockerは、アプリが複数の環境で同じように実行されるという信頼性を保証します。異なるマシンやオペレーティングシステムで作業している開発者は、環境の問題なしに同じアプリケーションで共同作業できます。
- 自動化 。このプラットフォームを使用すると、面倒で反復的なタスクを自動化し、手動で介入することなくジョブをスケジュールできます。
- より迅速な展開 。コンテナはOSを仮想化するため、コンテナインスタンスを起動するときに起動時間はありません。したがって、数秒でデプロイメントを実行できます。さらに、既存のコンテナを共有して新しいアプリケーションを作成できます。
- CI/CDのサポート 。 Dockerは、展開を高速化し、更新を簡素化し、チームメートが効率的に共同作業できるようにするため、CI/CDプラクティスとうまく連携します。
- ロールバックと画像バージョン管理 。コンテナはDockerイメージに基づいており、複数のレイヤーを持つことができ、それぞれがベースでの変更と更新を表します。この機能は、ビルドプロセスを高速化するだけでなく、コンテナーのバージョン管理も提供します。これにより、開発者は必要に応じて以前のバージョンにロールバックできます。
- モジュール性 。コンテナーは、独立した分離された仮想環境です。マルチコンテナアプリケーションでは、各コンテナに特定の機能があります。アプリを分離することで、開発者はアプリ全体を停止することなく、特定の部分で簡単に作業できます。
- リソースと費用対効果 。コンテナにはゲストオペレーティングシステムが含まれていないため、VMよりもはるかに軽量で小型です。データボリュームとイメージのおかげで、メモリの使用量が少なくなり、コンポーネントを再利用できます。また、コンテナは完全にクラウド上で実行できるため、大規模な物理サーバーは必要ありません。
Dockerの短所
- グラフィカルインターフェイスなし 。グラフィカルインターフェイスを必要とするアプリを実行する場合、Dockerは最良の選択ではありません。これは主に、コマンドラインで実行されるアプリケーションをホストするためのものです。
- セキュリティの問題 。 Dockerは、ホストと相互に包含を分離することでセキュリティを提供しますが、Docker固有のセキュリティリスクがいくつかあります。コンテナの操作中に多くの潜在的なセキュリティ問題が発生する可能性があるため、攻撃や特権侵害を防ぐのに役立つ最高のDockerセキュリティプラクティスを採用するようにしてください。
- 学習曲線 。 VMインフラストラクチャの経験がある開発者でさえ、Dockerの概念とその動作に慣れるまでに時間がかかります。 Dockerに切り替える場合は、必要な学習曲線を考慮に入れてください。