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Docker 入門 ~たった 5 つのコマンドで出来る環境構築 研修コースに参加してみた


2020-10-06 更新

今回参加したコースは Docker 入門 ~たった 5 つのコマンドで出来る環境構築です。

エンタープライズ領域でも Kubernetes 活用事例が発表されるなど、 SI の領域でも Docker は身近になりつつあります。

安定志向のNRIが変化の激しいKubernetesを推進する理由 (1/2):巨大SIerのコンテナ・Kubernetes活用事例(1) – @IT

いよいよ、アーリーマジョリティが使うだけのものではなくなっている気がするのは、私だけでしょうか。

このコースでは、そんな Docker について、コンテナの捉え方や基礎を学んで、必要最低限 5 つのコマンドを使って環境構築をやってみました。たった 5 つで本当にできました insert_emoticoninsert_emoticon

 

では、どのようなコースだったのか、レポートします!

コース情報

想定している受講者 Linux の基本操作を知っている
受講目標 Docker でスグに使える 5 つのコマンドで環境構築ができる

講師紹介

講師はこのレポートでは初登場となる 一戸 英男さんです。

「昔からサーバ構築が大好き、とにかく好きなんですよ」と講師紹介からお話されていた一戸さん。どれだけ好きかわかるのが、この本です。


図解でわかる Linuxサーバ構築・設定のすべて

刊行が 2005 年ですが、 Linux で環境構築されていた古参の IT エンジニアの方であれば、表紙カバーをご覧になったことがあるのではないでしょうか。

“初版が売れれば御の字” と言われる技術書で 16 刷りまでいったのですから、ベストセラーと言っても過言ではないでしょう。

一戸 英男

「とにかく昔からサーバ構築が大好き」から現場に役立つベストセラーが誕生。研修でも明日から現場で使える技術を教えます

今日のコースも書籍同様に、やはり Linux が題材ですが、そうは言っても今は 2020 年。 Docker です。

Docker とは

  • アメリカの Docker, Inc. が開発しているオープンソースソフトウェア
  • AWS, GCP, Azure といった世界的なクラウドサービスがいち早く取り入れたことから世界中に普及

では、 Docker とは何か、一戸さんから具体的には

「マイクロ仮想 OS を活用してアプリを実行する環境ソフトウェア」

と紹介いただきました。

“ん? コンテナとか仮想化とか、そういった話ではない??”

ちょっと知っている説明ではなかったので戸惑いますが、、これはあとでふりかえると、実はとても的確な表現だったことに気づきます。

VMware / VirtualBox との違い

説明は続きます。

  • VMware や VirtualBox と同様の仮想化の一種
  • 専用サーバ、VMware/VirtualBox、Dockerの違い

    専用サーバ
    OS 上で動かしている Web サーバやデータベースなどが使用するメモリやディスクなどのリソースは共有されている
    VMware/VirtualBox
    仮想環境の上で OS は完全に仮想化されており、メモリやディスクといったリソースは独立している( ← 重くなる)
    Docker
    コンテナ実行のための標準マイクロ仮想 OS ( CoreOS ) とコンテナ実行イメージを重ねたもの
    リソースも共有できるため、 1 台のサーバ上で複数の OS を動かそうとした場合でも、オーバーヘッドが少ない
  • 結論、 Docker のほうが動作が軽い
  • 超軽量化された Linux 。他にもマイクロ仮想 OS はいくつかあります

やはりコンテナ、コンテナイメージという言葉が出てきましたね。

では、コンテナとはなんでしょうか ?

コンテナとは

  • Docker イメージとコンテナイメージとでわかれる
    • Docker イメージは Docker Hub ( GitHub のような Docker イメージを共有するところ) からダウンロードしたもの
      • Docker イメージ = Linux の設定 + アプリケーションを組み合わせたもの
    • コンテナとは Docker イメージと設定した差分
    • Docker イメージとコンテナイメージとあわせて実行される

な、なるほど!コンテナとは Docker イメージとその差分のことだったのですね。

先程の「マイクロ仮想 OS を活用」とは Docker イメージのことを例えられていたのかと、ようやくおっしゃっていた意味がわかりました!

Docker イメージと Docker Hub

  • Docker 上で動作させたい OS とアプリケーションは、それぞれ イメージレイヤー と呼ばれる
  • イメージレイヤーを 1 つにまとめたものが Docker イメージ
  • Docker イメージを定義する設定ファイルが Dockerfile
    • Dockerfile の命令 1 行が 1 つのイメージレイヤーに相当
      RUN ["yum","install","-y","httpd"]

この Docker イメージが GitHub のように集まっているのが Docker Hub です。

なお、 Docker Hub の利用にあたっては、特にアカウント登録は必要ないのですが、 ↓ の記事にもある通り、アカウントを作っておくと良いかも知れません(無料プランもあります)。

Docker HubのPull回数制限はすでに始まっている – Qiita

 

ちなみに、アカウントを作ると、クラウド版の Docker Play with Docker が使えます。

私の手持ちの PC はディスク領域の空き容量が怪しかったので、このコースの演習で Play with Docker を使ってみたところ、全く問題なく使えました!

Play widh Docker には 4 時間の利用時間の制限がありますが、 Docker でポートを指定して立てた Web サーバにアクセスしてブラウザからページを見れたり、 ssh したり、 scp もできます。

また、 scp を使わずとも GUI 上でファイルをドラッグ・アンド・ドロップすれば、ファイル転送できます( yaml ファイルや dokcerfile などもこれで転送しました)。

 

もし、このあとの演習をやろうとされている方は、このコースの演習であれば利用時間の制限内で使えますので、以下の記事を参考にしながら、ぜひぜひ試してみてはいかがでしょうか。

Docker 入門にはインストールなしで使える「Play with Docker」がいいと思う – Qiita
The best way to learn Docker for Free: Play-With-Docker (PWD) – Docker Blog

Docker 基本の 5 コマンドで環境構築

では、ここから Docker を使った演習です。

Docker Desktop for Windows のインストール

まずは Windows で Docker を使うには「 Docker Desktop for Windows 」 が必要なので、ダウンロードしてインストールします(前述の通り、私はクラウド版を使いました)。

docker pull

では、 Docker の基本コマンドを試していきます。

まずはインストールできたことを確認するため、バージョンを確認してみましょう。 docker version で確認できます。

$ docker version
Client: Docker Engine - Community
 Azure integration  0.1.15
 Version:           19.03.12
 API version:       1.40
 Go version:        go1.13.10
 Git commit:        48a66213fe
 Built:             Mon Jun 22 15:43:18 2020
 OS/Arch:           windows/amd64
 Experimental:      false

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          19.03.12
  API version:      1.40 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.13.10
  Git commit:       48a66213fe
  Built:            Mon Jun 22 15:49:27 2020
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          v1.2.13
  GitCommit:        7ad184331fa3e55e52b890ea95e65ba581ae3429
 runc:
  Version:          1.0.0-rc10
  GitCommit:        dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
 docker-init:
  Version:          0.18.0
  GitCommit:        fec3683

続いて、何はともあれ、 Docker イメージがないと始まりません。

Docker イメージの検索には、docker search [イメージ] で、 Docker Hub から検索できます。ここれは CentOS を探してみます。

なお、 centos:centos7 の : 以降はタグで、イメージをアップした人が自由につけられます。このため、ググるときと同様に推測しながら検索しましょう、とのことでした。

$ docker search centos:centos7
NAME                                 DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
kriation/centos7                     A base CentOS v7 image derived from centos:c…   2                                       [OK]
tukiyo3/centos7-ja-systemd           from centos:centos7                             1                                       [OK]
projectplato/centos                  FROM: centos:centos7                            0
kingnomura/centos7-httpd-php         centos:centos7 + php                            0                                       [OK]
mrkepple/base_ldap_container         centos:centos7.5.1804 image with LDAP packag…   0
romanchg/nginx                       A simple nginx image based on centos:centos7…   0
brew317/linux                        centos:centos7 with docker, make ....           0
snoopj123/navissh_centos7            Latest centos:centos7 image (7/30/14), EMC's…   0
2k0ri/centos7-systemd                centos:centos7 with systemd, and service com…   0                                       [OK]
myeof/tengine                        v2.2.1 from centos:centos7, ssh: root_passwo…   0
wachira90/centos                     centos 7 original  #docker pull wachira90/ce…   0
kongfanhong/centos-jre                centos:centos7.7.1908, jre-8u211               0
frankxiaozhibin/centos7.8.2003.ssh   docker run -p 9501:22 --name XXX --privilege…   0
dtheus/redis-cache                   Caching in-memory database with redis on cen…   0
xiaoyaoo/tutum                       tutum/centos:centos7                            0
addblue/mssql                        Image from centOS:centOS7,improved compatibi…   0
addblue/mssql-sp                     Image from centOS:centOS7,improved compatibi…   0

「 OFFICIAL 」の項目が [OK] となっているのは、公式から提供されているイメージ、「 AUTOMATED 」の項目が [OK] になっているのはアップデートがあれば、ユーザーに通知してくれるイメージです。

 

では、 Docker イメージをダウンロードしましょう! docker pull [イメージ名] で出来ます。

$ docker pull centos:centos7
centos7: Pulling from library/centos
75f829a71a1c: Pull complete
Digest: sha256:19a79828ca2e505eaee0ff38c2f3fd9901f4826737295157cc5212b7a372cd2b
Status: Downloaded newer image for centos:centos7
docker.io/library/centos:centos7

イメージが正しくダウンロードされたかどうかを確認してみましょう。 docker images で確認できます。

$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos              centos7             7e6257c9f8d8        6 weeks ago         203MB

docker run

Docker イメージを元に、コンテナを作成します。 docker run を使うのですが、いろいろオプションがあります。

$ docker run -d -it -p 80:80 --name mycentos centos:centos7
7a7ef0ca2d196bb65474ff3d51ef7a0fdd249b2259b91f2e29522e13da13b008
docker run の詳細

-d
コンテナをバックグラウンドで実行するデタッチドモード(起動後、他のコマンドが実行できる状態)
-i
外部からコンテナへアクセスできるようにする。 i は interactive
-p
: の前が外部ポート番号、後が内部ポート番号の指定
--name
コンテナ名を設定
コマンドの最後
使用するイメージ名を指定

コンテナの起動は docker ps で確認できます

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
7a7ef0ca2d19        centos:centos7      "/bin/bash"         13 minutes ago      Up 13 seconds       0.0.0.0:80->80/tcp   mycentos

動いていますね。

今度はコンテナを停止してみましょう。 docker stop [コンテナ ID or コンテナ名 ] コマンドを使います。

$ docker stop 7a
7a

コンテナ ID はすべて入力する必要はなく、上の例のように ID の最初の 2 文字程度で指定可能です。これは楽チンですね。また、名前( NAMES )でも停止できます。

停止を確認してみましょう。

ここでは起動 / 停止に関わらず、存在しているコンテナをすべて表示したい場合につけるオプション、 -a を使ってみましょう。

$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                       PORTS               NAMES
7a7ef0ca2d19        centos:centos7      "/bin/bash"         18 minutes ago      Exited (137) 2 minutes ago                       mycentos

なお、コンテナが存在している場合は docker start で動かせます。

centos を設定

せっかくなので、コンテナで起動している CentOS を動かしてみましょう。

docker exec -it [コンテナ ID or コンテナ名] [コマンド名] で出来ます。

$ docker exec -it 7a7ef0ca2d19 /bin/bash
[root@7a7ef0ca2d19 /]# 

root で入れましたね。

-it は bash などのシェルスクリプトを実行するときに使うオプションです。

このまま bash で操作してみましょう。

[root@7a7ef0ca2d19 /]# top
op - 06:21:05 up 14 days,  6:39,  0 users,  load average: 1.86, 1.75, 2.46
Tasks:   3 total,   1 running,   2 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 10.3 us, 17.2 sy,  0.0 ni, 71.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.8 si,  0.0 st
KiB Mem : 32929980 total,  3485112 free,  9720380 used, 19724488 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 22416412 avail Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
     1 root      20   0   11836   3024   2756 S   0.0  0.0   0:00.03 bash
    15 root      20   0   11836   3012   2656 S   0.0  0.0   0:00.02 bash
    28 root      20   0   56184   3864   3364 R   0.0  0.0   0:00.00 top

いちいち外部から ssh しなくても良いのでいいですね。

ただ、ここで一戸さんから注意があり、抜けるときは、いつものように exit や Ctrl + q するとコンテナ自体も停まってしまいます。

なので、 [ Ctrl + p ] -> [ Ctrl + q ] をしよう、と頂きました。危ない危ない。

docker commit

もし、ここで Apache などをインストールして、オリジナルなイメージを作ったら、保存して、 Docker Hub にアップすることも出来るとのこと。

マジですか。次やるとき、めちゃラクじゃないですか。。

そこで使うのが docker commit です。

docker commit [コンテナ ID or コンテナ名] [イメージ名]

やってみましょう!

$ docker commit 7a7ef0ca2d19 mycentos-v1
sha256:c1122aa6364226f3f482754bc9318c162e6c5366434240fbd301e5e0fae80aa7

確認してみます。

$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mycentos-v1         latest              c1122aa63642        18 seconds ago      203MB
centos              centos7             7e6257c9f8d8        6 weeks ago         203MB

そして、このあと docker push すると、 Docker Hub にアップされるとのこです。

このコースではやりませんでしたが、これはデビューしたくなるやつですね。

docker build

オリジナルの Docker イメージを作って、共有する方法は Docker Hub だけではありません。

それは Dockerfile という手順書を作って、それを docker build で実行するというやり方です。

一戸さんに予め用意いただいたので、実際に Dockerfile を見てみましょう。

codeDockerfile
FROM centos:centos7
LABEL  OreOreDocker <ore2@seplus.jp>
# Package Install
RUN ["yum","install","-y","httpd"]
RUN ["yum","install","-y","php"]

# httpd実行
CMD ["/usr/sbin/httpd","-D","FOREGROUND"]

初めて見ましたが、だいたいわかりますね(書けるとは言ってない)。

では、これをもとにビルドしてみましょう。 docker build というコマンドを使います。

docker build -t [イメージ名]:[タグ(オプション)]] [Dockerfile のディレクトリ]

-t でイメージ名とタグを指定できます。

$ docker build -t centos7-httpd-org:v1 .
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/5 : FROM centos:centos7
 ---> 7e6257c9f8d8
Step 2/5 : LABEL  OreOreDocker 
 ---> Running in 7fa2651d7f6b
Removing intermediate container 7fa2651d7f6b
 ---> 99681d582509
Step 3/5 : RUN ["yum","install","-y","httpd"]
:
:
Successfully built a823f3b5c709
Successfully tagged centos7-httpd-org:v1
$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
centos7-httpd-org   v1                  42aa9f25d016        About a minute ago   437MB

イメージができてますね。

docker run -> docker ps でコンテナを起動・確認し、 local host の画面でも確認してみます。

docker-compose

Docker では複数のイメージを合わせて、一気に構築することもできます。来ました Docker Compose です!

WordPress を題材に、コマンド一発でやっちゃいます。ワクワクが止まらねぇ。

  • Docker Compose を実行するには docker-compose.yml という YAML で書かれたファイルが必要
    • 必要なソフトウェアや設定が書かれたファイル
    • 今回は予め、一戸さんに用意頂いたファイルを使用
  • docker-compose.yml があるディレクトリで docker-compose コマンドを実行
codedocker-compose.yml
version: '3.1'

services:
  db:
    image: jayudev/mysql5.7
    volumes:
     - C:\docker\db:/var/lib/mysql # クラウドでは任意のディレクトリを指定 eg. tmp/db:/var/lib/mysql
    restart: always
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass01
      MYSQL_DATABASE: wp_testdb
      MYSQL_USER: admin
      MYSQL_PASSWORD: adminpass01
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    depends_on:
     - db
    ports:
     - "80:80"
    restart: always
    volumes:
     - C:\docker\www:/var/www/html # クラウドでは任意のディレクトリを指定 eg.tmp/ww:/var/www/html
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
      WORDPRESS_DB_USER: admin
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: adminpass01
      WORDPRESS_DB_NAME: wp_testdb

では、ディレクトリを移動して、やっちゃいましょう!

$ docker-compose up -d
Creating network "wordpress_default" with the default driver
Pulling db (jayudev/mysql5.7:)...
latest: Pulling from jayudev/mysql5.7
f17d81b4b692: Pull complete
c691115e6ae9: Pull complete
41544cb19235: Pull complete
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Pulling wordpress (wordpress:latest)...
latest: Pulling from library/wordpress
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Status: Downloaded newer image for wordpress:latest
Creating wordpress_db_1 ... done
Creating wordpress_wordpress_1 ... done

本当にこれは感動体験です!コマンド一発ですよ、一発。

では、本当に構築できているのか確認してみましょう。

$ docker-compose ps
        Name                       Command               State          Ports
------------------------------------------------------------------------------------
wordpress_db_1          docker-entrypoint.sh mysqld      Up      3306/tcp, 33060/tcp
wordpress_wordpress_1   docker-entrypoint.sh apach ...   Up      0.0.0.0:80->80/tcp

画面でも確認してみます。

ちなみに、今まで使ってきた docker run などのように docker compose と出来ないのはなぜかなぁ、と思っていると、この docker-compose は Docker とは別ソフトウェアだったからなんですね。

docker/compose: Define and run multi-container applications with Docker

Docker のユースケース

このコースの最後は Docker の使い方です。

自社プロダクト / サービス開発などが主な企業では当たり前のように使う Docker ですが、 SI の領域ではこれからというところが多いように感じます。

「 Docker 便利そうなんだけど、どこで使うかな~」という感想はよく伺います。

このあたりの使い方まで踏むこむのが一戸さんらしさかも知れません。

  • docker-compose で開発チームの環境を統一
  • docker build でバージョンアップなどの作業を統一
  • 同じようなアプリケーションを派生させるときに、docker-compose で拡張
  • 全国の各支店で同じアプリケーションを構築・開始するとき

一戸さんも強調していましたが、コロナ禍でリモートでの開発が増えているので、 docker-compose を使った開発環境の構築はかなり効果がありそうです。

あとはバージョンアップ。作業手順を共有しても、個々でアレンジしないと統一されないことが多いですものね。

こういったユースケースを紹介頂けると、プロダクションで使わなくとも、手近なところから使うシーンをイメージしやすいですね!

 

最後に余談として Apache の命名の由来や四方山をお話頂いて、このコースは修了しました。

まとめ

いよいよエンタープライズでも利用が広がり始めた Docker について、捉え方やイメージの仕方、基礎知識を学び、たった 5 つのコマンドだけで環境構築してみました。

なんとなく聞きかじった Docker コンテナのイメージが、一戸さんのご説明で、きっちりわかりました。 Docker イメージ、ちゃんと説明できそうです。

また、コロナ禍の中、リモートでの開発環境の構築には、本当に今回のコマンドだけで出来るので、これは Docker をスタートさせやすいですね。

さすがです、一戸さん。

このコースの次は、これもデファクトになった Docker コンテナ管理ツール、 Kubernetes に入門したいところです!

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