比べて学ぶVM（仮想化）とコンテナ研修コースに参加してみた

2018-11-26 公開 2020-05-12 更新

今回参加した研修コースは 比べて学ぶ VM（仮想化）とコンテナ です。

SEカレッジでは過去にも仮想化に関するテーマのコースを開催していますが、今回はより突っ込んで、VM とくにハイパーバイザー型とコンテナ型がどう違うのか、特にコンテナの代名詞、Docker を実際に使ってみることで、どう便利になっているのか体験できました !

コース情報

想定している受講者	Linuxの基本操作ができること Windows PCの基本操作ができること TCP/IPネットワークの基礎知識があること
受講目標	コンテナと仮想マシンの特徴と活用方法を理解する Dockerの基本的な利用方法を習得する

講師紹介

インフラ ≒ 新谷泰英さん です。

新谷泰英
どうすれば技術を身につけられるか、理解できるか、研究しつづけるインフラ系の人気トレーナー

ちなみに、2018 年 11 月の参加してみたレポートがインフラ中心になっているのは本当に “たまたま” です。。 SEカレッジではその他の分野ももちろん開催されています。

仮想化とコンテナ

コンテナ
- 仮想化というより Isolation (隔離) と呼ばれる技術
- コンテナはアプリケーションとして扱われる
  - ホストOSからみるとプロセスが動いているだけ
  - コンテナ同士は隔離されている
  - 異なる IP アドレスを持っているときもある (!)
- 仮想化との違い
  - OS とハードウェアは共通
  - Windows, Linux を同居できない
    - ただしカーネルを使っているので、シェルが異なる Linux のディストリビューションは同居できる
    - 例えば、Ubuntu と CentOS を同居できる
VM (仮想化)
- 物理マシンの遊休リソースを使って仮想マシンを作る技術

VM もコンテナも、システムユーザからすると同じような目的で使えるので、わかりにくいのですが、原理が全く違いますね。

ちなみに調べてみると、コンテナそのものはこのあと出てくる Docker より前にあり、過去には Docker そのものもコンテナ実装の一つ LXC を使っていました。詳しく知りたい方はぜひ御覧ください。 (コンテナ実装とはこれまた面白そうな課題ですね)

Linux コンテナの基礎 / OSC2017 Osaka – Speaker Deck

つくって学ぶLinuxコンテナの裏側 – Speaker Deck

Docker

では、コンテナがこれだけ注目される引き金になった Docker について簡単に紹介頂きました。

コンテナを実行できるエンジン
最近は Linux だけでなく Windows で Windows コンテナも動かすことができる
コンテナ実行だけができる軽量な OS CoreOS で動いている
様々なアプリケーションのイメージをダウンロードして使える
- ちなみに Docker Hub も含めて Docker
ただし、新しい機能が追加されたり廃止されたりしているのでアップデートが大変

Docker 演習

というわけで、座学もそこそこに Docker を実際使ってみます。

Docker のインストールから docker run と様々なオプション

VM を作ってそこに Docker を使う
- 教室用 PC ( Windows ) に VirtualBox で Docker のホスト ( CentOS ) を構築
インストールから起動まで
- yum -y install docker
- systemctl start docker
- systemctl enable docker
コンテナを実行してみる
- docker run hello-world # hello-world はイメージ名
- docker run -it ubuntu bash
  - docker run [イメージ名] [コマンド] -> コンテナ内のイメージを起動しコマンドまで実行
  - ps aux ubuntu のコマンドを実行してみる -> プロセスの実行履歴が表示された

検証などをやるときにサッと試せるので、とても便利ですね。

Docker で WordPress を動かしてみる

このあとの作業にあわせてコンテナのファイアウォールを設定したあと、もっとわかりやすく Docker のラクなところを体験するため、WordPress を動かしてみます。

```
 docker run -d -p 8888:80 --name=wordpress tutum/wordpress 
```
- --name はコンテナに名前をつける
- tutum/wordpress は [作成者名/イメージ名]
docker ps で起動を確認
ブラウザから http://(IPアドレス):8888 を動かす

WordPress が表示されました!!

本来であれば、WordPress を動かすには Web サーバ( Apache ), RDBMS ( MySQL ), PHP をそれぞれインストールして、さらに設定する必要があったのですが、めっちゃ簡単に立ち上がりました !! ラクチンすぎる。。。

ただし、本来は DB と Web サーバーは別々にコンテナを立ち上げて通信させるほうが一般的です。

Docker の基本操作

Docker の超ラクチンなところを経験したところで、基本操作を解説いただきました。

イメージを Docker Hub からダウンロードする
- docker pull [イメージ名]
pull したイメージからコンテナを動かす
- docker run [イメージ名]
起動中のコンテナから抜ける
- [ctrlキー]+[p] -> [ctrlキー]+[q] で dockerhost に戻る
指定のコンテナに戻る
- docker attach [コンテナID]
コンテナ ID は docker ps で確認できる
シェルスクリプトも使える
- docker rm $(docker ps -aq)
- $(docker ps -aq) で起動中、停止中すべてのコンテナの ID を表示

なお例えば、DB を使った場合、実際にストアされたデータをホストの指定ディレクトリに保存することもでき、改めて起動すると、指定したディレクトリからリストアされます。

なるほど、コンテナとディスクストレージを切り離せるのですね。

Docker のネットワーク構成

では、冒頭にあった “コンテナが IP アドレスを持てる” というところを解説です。

コンテナへの通信はホストを通して通信
- docker run -p をしたときにアドレス変換している
コンテナ間はプライベートネットワークで繋がっているので直通信可能 (!)

今日の教室での環境のようにホストが VM であっても、VM の IP を使って通信できます。これで Docker on VM でも繋がります。

イメージ ( Docker file) の作成

最後にローカルで開発環境を構築したり、テスト環境を作ったりするときに使えるイメージをどのように作るのか、解説いただきました。

Docker file を作成する
- vi dockerfile
- 下のようなものを書く

FROM centos
MAINTAINER yourname

RUN yum -y install httpd
RUN yum clean all

RUN sed -i -e　\
  "s/#ServerName www\.example\.com:80/ServerName www.example.com:80/" \　
  /etc/httpd/conf/httpd.conf

ADD ./html/ /var/www/html/

EXPOSE 80
CMD ["/usr/sbin/httpd", "-D", "FOREGROUND"]

このコマンドを実際に独自の Dockerfile に記述して、新谷さんがデモとして実行して、このコースは修了しました。

まとめ

このコースでは、VM 特にハイパーバイザー型の仮想化とコンテナとの違いを学び、実際に Docker を使って、どのようにインフラ構築が出来るのか体験してみました。

体験できたことで、社内検証やテスト、開発環境を手早く用意するなど、色々と用途がイメージできるように思います。SEカレッジでも Docker Hub から pull して、自宅で教室と同じ環境をカンタンにサッと構築する、といったことは出来るかも知れないとイメージしました。(皆さんのニーズはありますかねぇ)

コンテナ Docker をそろそろ触ってみるか、という方にはとてもオススメです!

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