Docker は、アプリケーションの展開、スケーリング、管理を自動化するオープンソース プラットフォームです。開発者は、アプリケーションとそのすべての依存関係を、Docker コンテナと呼ばれるソフトウェア開発用の標準化されたユニットにパッケージ化できます。これらのコンテナはハードウェアにもプラットフォームにも依存しないため、オンプレミス、パブリック クラウド、ハイブリッド クラウドなど、どこでも実行でき、柔軟性と移植性が向上します。
Docker の誕生と初期
Docker は、2013 年 3 月の PyCon カンファレンスで、PaaS 企業 dotCloud の創設者 Solomon Hykes 氏によって初めて世界に紹介されました。このテクノロジーはもともと、インフラストラクチャの改善を支援するために dotCloud 内の内部プロジェクトとして構築されました。アプリケーションをあるコンピューティング環境から別のコンピューティング環境に中断なく移動するという問題を解決することを目的としていました。
このプロジェクトはオープンソース化され、そのシンプルさと柔軟性により開発者の間で人気を集めました。Docker の背後にある Docker Inc. は、dotCloud が別のクラウド企業に売却されたときに設立されました。それ以来、Docker は飛躍的に成長し、現代のソフトウェア開発の基本的な部分となり、DevOps 文化の成長を促進しています。
トピックの拡張: Docker の詳細
Docker は、開発者やシステム管理者がコンテナを使用してアプリケーションを開発、展開、実行するためのプラットフォームを提供します。Linux コンテナを使用してアプリケーションを展開することをコンテナ化と呼びます。従来の仮想マシンとは異なり、Docker コンテナには個別のオペレーティング システムは含まれません。代わりに、Linux カーネルの機能に依存し、リソースの分離を使用します。
Docker コンテナ イメージは、コード、ランタイム、ライブラリ、環境変数、構成ファイルなど、ソフトウェアを実行するために必要なものがすべて含まれた、軽量でスタンドアロンの実行可能なソフトウェア パッケージです。これらのコンテナ イメージは実行時にコンテナになり、基盤となるオペレーティング システムに関係なく、Docker がインストールされている任意のマシンで実行できます。
Dockerの内部構造とその動作
Docker はクライアント サーバー モデルに基づいて動作します。Docker クライアントは、Docker コンテナーの構築、実行、管理を担当する Docker デーモンと通信します。これらは、REST API、UNIX ソケット、またはネットワーク インターフェイスを使用して相互に通信します。
Docker の主なコンポーネントは次のとおりです。
- Docker イメージ: コンテナを作成するために使用される読み取り専用テンプレート。
- Docker コンテナ: Docker イメージの実行可能なインスタンス。
- Docker デーモン: Docker イメージ、コンテナ、ネットワーク、ストレージ ボリュームを管理する永続的なバックグラウンド プロセス。
- Docker クライアント: Docker への主要なユーザー インターフェイス。ユーザーからのコマンドを受け入れ、Docker デーモンと通信します。
Dockerの主な機能
- 簡単で高速な構成: Docker を使用すると、コードと依存関係のみのコンテナーを作成できるため、仮想マシンよりも大幅に軽量になります。
- アプリケーションの分離: Docker は、アプリケーションとリソースが分離され、隔離されることを保証します。
- バージョン管理: Docker はコンテナ イメージのバージョン管理を提供し、簡単にロールバックできるようにし、反復的なアプリケーション開発をサポートします。
- 移植性: Docker コンテナはあらゆるハードウェア プラットフォームやクラウドで実行できるため、展開の一貫性が確保されます。
- 共有: Docker を使用すると、アプリケーションとその依存関係を Docker Hub またはプライベート レジストリを通じて Docker イメージとしてパッケージ化し、共有できます。
Docker の種類: ツールと製品
Docker エコシステムには、いくつかのツールと製品があります。
| タイプ | 説明 |
|---|---|
| Docker エンジン | ホストマシン上でコンテナを実行および管理するランタイム。 |
| Docker の作成 | マルチコンテナ Docker アプリケーションを定義および実行するためのツール。 |
| Docker Swarm | Docker 用のネイティブ クラスタリングおよびスケジューリング ツール。 |
| Dockerハブ | Docker イメージを共有するためのクラウドベースのレジストリ サービス。 |
| Dockerデスクトップ | Mac または Windows 環境に簡単にインストールできるアプリケーションで、数分でコーディングとコンテナ化を開始できます。 |
Docker の使用方法と関連する課題
Docker は、構成の簡素化、コードのパイプライン化、開発者の生産性の向上、アプリケーションの分離、スケーラブルなシステムの設計など、さまざまな方法で使用できます。単一責任のアプリケーションを作成および管理できるため、マイクロサービス アーキテクチャで広く採用されています。
Docker には多くの利点がある一方で、永続的なデータ ストレージ、ネットワーク、セキュリティ、学習の難しさなどの課題もあります。これらの問題は、追加のツールやサービスを使用したり、コンテナをステートレスに保つ、Kubernetes などのオーケストレーション ツールを使用する、セキュリティのために Docker とコンテナ イメージを定期的に更新するなどのベスト プラクティスに従うことで解決できる場合がよくあります。
Docker と類似のテクノロジー
| ドッカー | 従来のVM | Kubernetes | |
|---|---|---|---|
| 関数 | 分離されたコンテナでアプリケーションを実行する | フルスタックのソフトウェアでアプリケーションを実行する | コンテナを管理するためのオーケストレーションツール |
| パフォーマンス | ゲストOSがないのでパフォーマンスが高い | ゲストOSが別にあるためパフォーマンスが低い | N/A (オーケストレーション ツール、ランタイムではない) |
| 携帯性 | コンテナの軽量性のため高い | ハードウェア/OSの制限により低下 | N/A (オーケストレーション ツール、ランタイムではない) |
| スケーリング | 手動スケーリング | 手動スケーリング | 自動スケーリング |
Dockerに関連する将来の展望と技術
Docker はコンテナ化とマイクロサービスのトレンドをリードしています。Docker の将来は、サーバーレス アーキテクチャ、機械学習、AI の導入に向けられているようです。セキュリティとコンプライアンスの強化、オーケストレーションの改善、シームレスなマルチクラウド導入も近づいています。
プロキシサーバーとDocker
プロキシ サーバーは、Docker エコシステムで重要な役割を果たします。追加のセキュリティ レイヤーを提供し、キャッシュによってパフォーマンスを向上させ、Docker コンテナの匿名性を確保できます。Docker は、アウトバウンド接続にプロキシ サーバーを使用するように構成できます。これは、企業ネットワークで特に役立ちます。
さらに、プロキシ サーバーは、Docker を使用してスケーラブルで柔軟なネットワーク アーキテクチャを構築するために使用できます。プロキシ サーバーは、複数の Docker コンテナー間で負荷分散を処理し、ネットワーク トラフィックを管理し、指定されたルールに基づいて接続を許可または拒否できます。
関連リンク
- Docker 公式ドキュメント: https://docs.docker.com/
- Docker ハブ: https://hub.docker.com/
- Docker Compose ドキュメント: https://docs.docker.com/compose/
- Docker Swarm チュートリアル: https://docs.docker.com/engine/swarm/
- Docker ネットワーク: https://docs.docker.com/network/
Docker の歴史、構造、使用法を詳しく調べると、今日のソフトウェア開発業界で Docker が広く採用されている理由が明らかになります。分離された開発環境の作成、構成の簡素化、本格的なマイクロサービス アーキテクチャの実装など、Docker はさまざまなアプリケーション向けのツールとソリューションを提供します。今後さらに進歩が期待されており、Docker は現代の開発者やシステム管理者にとって不可欠なスキルとなります。
