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 NakaiSenior Solution Architect

and Cloud Evangelist

v1.1 2014/11/12

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"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）– 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）

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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

Dockerが生まれた背景

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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 (*)

(*) 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

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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– 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

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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

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

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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


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

「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...

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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–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

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

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（参考）Linuxコンテナーの仕組み

コンテナー

物理サーバー／仮想マシン

Linuxカーネル

アプ

リケ

ーシ

ョン

アプ

リケ

ーシ

ョン

・・・

物理サーバー／仮想マシン

Linuxカーネル

・・・

コンテナー

通常のLinux環境コンテナーで分割した環境

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

「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。

アプ

リケ

ーシ

ョン

アプ

リケ

ーシ

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Dockerとコンテナの関係コンテナー

アプ

リケ

ーシ

ョン

ディレクトリーツリー

Linux上にマウント

ルートディレクトリーとして割り当て

「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

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Dockerが提供する基本機能

Dockerfile

① Dockerイメージを自動作成

OSイメージ

アプリケーションライブラリー

アプリケーションフレームワーク

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

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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。

–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

フレームワーク

データベース

Dockerfile

Dockerイメージを自動作成

開発・テスト環境にDockerイメージを配布

開発コードをコードリポジトリーにプッシュ

CIツールによりインテグレーションテストを自動実行

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ちょっと脱線：ソフトウェアの変更要求が高まる背景

設計要件定義　　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！

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

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ちょっと脱線：ソフトウェアの変更要求が高まる背景

設計

要件定義

テスト

運用

開発期間の短縮

継続的なアップデート

設計

要件定義

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

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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

人間の世界

マシンの世界ビルドとテストの自動実行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

開発者

コードコミット

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

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Container Usage at Google

We start over 2billion containers per week.

https://speakerdeck.com/jbeda/containers-at-scale

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フレームワーク

データベース

アプリケーションフレームワークライブラリー

Dockerイメージを本番環境に展開！

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・・・。

サービス環境へのDocker適用のメリット

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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。

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！

今後の発展

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Kubernetes：Dockerをより高度に管理する仕組みを提供

http://jp.techcrunch.com/2014/07/11/20140710google-microsoft-ibm-and-others-collaborate-to-make-managing-docker-containers-easier/

今後は、Kubernetesを利用したPaaS基盤が開発されていきます

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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

– 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・・・

（参考）Kubernetesの基本機能

・・・

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EMPOWER PEOPLE,

EMPOWER ENTERPRISE,

OPEN INNOVATION.

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Technology

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