第37回「Dockerのユースケースと将来」(2014/10/30 on しすなま!)

"Docker is NOT Container."
～ Dockerとコンテナ技術、PaaSの関係を理解する
レッドハット株式会社
中井悦司 / Etsuji Nakai
Senior Solution Architect
and Cloud Evangelist
v1.1 2014/11/12

"Docker is NOT Container." ～ Dockerとコンテナ技術、PaaSの関係を理解する
自己紹介
 中井悦司（なかいえつじ）
2
– Twitter @enakai00
 日々の仕事
– Senior Solution Architect and
Cloud Evangelist at Red Hat K.K.
企業システムでオープンソースの活用を希望される
お客様を全力でご支援させていただきます。
 昔とった杵柄
– 素粒子論の研究（超弦理論とか）
– 予備校講師（物理担当）
– インフラエンジニア（Unix/Linux専門）
好評発売中

Contents
 Dockerが生まれた背景
 Dockerが実現するアプリケーション開発の世界
 Dockerを本番サービスに適用するメリット
 今後の発展
3

History
 2011年　米dotCloud社がパブリックのPaaSサービスを提供開始
 2013年　dotCloudのコア技術を「Docker」として公開
 2014年　dotCloud社は、Docker, Inc.に社名を変更して、Dockerを
　　　　活用したサービス、製品にビジネスを切り替えることを表明 (*)
5
(*) dotCloudのPaaSサービスは、米cloudControl社が事業を引き継いでサービスを提供中
　　https://www.dotcloud.com/about.html

Dockerに対するRed Hatの貢献
 Red Hatの開発協力により、RHEL対応とさらなる機能拡張を継続
6
– RHEL7での正式サポート
– RHELのThin Provisioning機能対応（ディスク性能の向上）
– RHEL7のプロセス管理機能（systemd）との統合

クラウドサービスとしてのPaaS環境の課題 (1)
 PaaSのメリット
⇒ 実行環境の構築・管理に手間をかけず、アプリケーション開発に集中
7
アプリケーション実行環境
（フレームワーク／ライブラリー）
サーバー／OS
開発したコードを
クラウドにデプロイ
アプリケーション
プログラム

クラウドサービスとしてのPaaS環境の課題 (2)
アプリケーションのコードと実行環境は、多くの場合、密結合しており、
「ありもの」の実行環境だけでは、不便が生じることも多い
8
プログラム
アプリケーション実行環境
（フレームワーク／ライブラリー）
サーバー／OS
「悪魔は細部に宿る」
・使いたいフレームワークが無い
・必要なライブラリーが不足
・ライブラリーバージョンの不整合
・etc...

dotCloudが実行環境のメンテナンスに用意した仕組み
 dotCloudは、クラウド内部の仕組みとして、アプリケーションの実行環
境を自動構築して「Dockerイメージ」に固める技術を開発
9
–さらに、クラウド以外の環境でも利用できるようにオープンソースとして公開
プログラム
Dockerサービス
サーバー／OS
さまざまな実行環境を
Dockerイメージとして
作成・メンテナンス
Docker
イメージ

（参考）Linuxコンテナーの仕組み
 「Linuxコンテナー」は、プロセスグループごとに独立したOS環境を見せる技術
– ローカルディスクの内容（ディレクトリー内のファイル）
– ネットワーク環境（NIC、IPアドレス）
– CPU、メモリー割り当て
※ Dockerよりもずっと古くから存在する技術です。
10
通常のLinux環境コンテナーで分割した環境
コンテナー
・・・
Linuxカーネル
物理サーバー／仮想マシン
Linuxカーネル
・・・
コンテナー
物理サーバー／仮想マシン
コンテナーごとに
見える環境が異なる
すべてのアプリケーション
から同じ環境が見える

Dockerとコンテナの関係
11
コンテナー
ルートディレクトリー
ディレクトリーツリー
として割り当て
Linux上にマウント
 「Dockerイメージ」の実体は、コンテナーに
割り当てるディスクイメージに、ネットワー
ク設定などの環境情報を付与したものにすぎ
ません。
 Dockerの真の価値は、次のような「イメージ
管理機能」にあります。
– Dockerfile：
Dockerイメージを自動作成する仕組み
– Docker Hub：
Dockerイメージを共有・配布する仕組み
Dockerイメージ

Dockerが提供する基本機能
12
① Dockerイメージを自動作成
Dockerfile
フレームワーク
ライブラリー
OSイメージ
イメージの
作成手順を記載
Docker
イメージ
OS上にインストール可能な
ものはすべてイメージ化可能
② Dockerイメージを保存・公開
③ Dockerサーバーに
　イメージを配布・実行

Dockerが実現する
アプリケーション開発の世界

Dockerを活用したアプリケーション開発の世界
 ローカルの開発環境を利用しながら、多数の開発者に同一の開発環境を提供。
14
– テストサーバーにも同じ環境を提供することで、「環境差異による問題発生」を防止
 Dockerfileからイメージを自動作成するので、イメージの修正・変更・再配布が容易
– 開発コードのように、実行環境を「バージョン管理」可能に
データベース
Dockerイメージを
自動作成
Dockerfile
開発・テスト環境に
Dockerイメージを配布
CIツールにより
インテグレーション
テストを自動実行
開発コードを
コードリポジトリー
にプッシュ

ちょっと脱線：ソフトウェアの変更要求が高まる背景
 ビジネス要件の変化と技術の進歩に開発速度が追いつかない現状
15
要件定義設計　　コーディングテスト運用
要件定義の際に決めたシステムが・・・　運用開始時は既に時代遅れに！

ちょっと脱線：ソフトウェアの変更要求が高まる背景
16
設計
要件定義
テスト
運用
開発期間の短縮
設計
要件定義
継続的なアップデート
テスト
設計
要件定義
テスト
開発期間の短縮と継続的なアップデートが必要に。
「継続的インテグレーション」
（CI) の適用
「継続的デリバリー」
の実践
コ　ディング
ー
コ　ディング
ー
コ　ディング
ー

ちょっと脱線：CIツールによる継続的インテグレーション
17
ビルドとテストの自動実行マシンの世界
人間の世界
結果レポートの作成
テスト結果、コード分析結果
カバレッジの推移など
コード
コミット
開発者
レポートのフィードバック
コード
リポジトリ
CIツール
マシンと人間の役割を明確に
分離したプロセスがCIの肝
このようなCI環境もDockerを
利用すると簡単に準備が可能

Dockerを本番サービスに
適用するメリット

Container Usage at Google
19
We start over 2billion
containers per week.
https://speakerdeck.com/jbeda/containers-at-scale

 テストが実施された「確実動くアプリケーション」をそのままDockerイメージに
固めて、本番環境に自動デプロイするという運用を想像してみましょう・・・。
20
データベース
ライブラリー
Dockerイメージを
本番環境に展開！
サービス環境へのDocker適用のメリット

Dockerによる自動デプロイのメリット
「Immutable Infrastructre」を実現して
構成管理を容易に！
Immutable Infrastructureとは？
–アプリケーションの設定変更、バージョンアップなどは、稼働中の本番環境を
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いじるのではなく、大元のコードを変更して再テストした後に、本番環境を新
規構築してそっくり置き換えるという運用手法。
–運用中の環境変更するリスク（想定外の不具合）を回避して、常にテスト済み
の環境を本番提供可能に。
–同一構成のサーバーを大量に並べるスケールアウト環境で、多数のサーバーの
構成を常に同一に保ち続ける。
 Dockerイメージによる自動デプロイにより、これまで実現困難と言われていた
「Immutable Infrastructre」がついに実現可能になります。

Kubernetes：Dockerをより高度に管理する仕組みを提供
今後は、Kubernetesを利用した
PaaS基盤が開発されていきます
http://jp.techcrunch.com/2014/07/11/20140710google-microsoft-ibm-and-others-collaborate-to-make-managing-docker-containers-easier/
23

（参考）Kubernetesの基本機能
 Kubernetesの役割は、複数の物理サーバーを統合して１つの「Docker
サーバー」に見せること
24
– 開発計画中の機能の例
• Dockerイメージの自動配置
• コンテナーを配置するサーバーの最適化
• コンテナー間のネットワーク通信経路の確保
• 負荷に応じてコンテナーを増減するオートスケール
• サーバー障害時のコンテナー再配置
• など・・・
・・・
・・・

EMPOWER PEOPLE,
EMPOWER ENTERPRISE,
OPEN INNOVATION.

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