こんにちは、かつコーチです。
PHPやLaravelで開発をしていると、Dockerというものを触るようになってきました。
初めて知ったときは、「Dockerってなんのことだ？」って感じでしたが、
要は、環境によらず構築できるものってところでしょうか？
今回は、そんなDockerについて詳しく解説します。
Dockerとは？
Dockerは、ソフトウェアをコンテナ内で実行するためのオープンプラットフォームです。
コンテナを使用することで、開発環境、テスト環境、本番環境といった
異なる環境間でアプリケーションの動作を一貫して保つことができます。
Dockerを利用することで、環境依存による問題を最小限に抑え、
アプリケーションの移植性やスケーラビリティが向上します。
1. Dockerの概要
Dockerは、コンテナと呼ばれる単位でアプリケーションを実行します。
コンテナは、アプリケーションとその実行に必要なすべての依存関係を一つにまとめたもので、
軽量で、仮想マシンと比較してもオーバーヘッドが少ないのが特徴です。
1.1 コンテナの基本概念
- コンテナ: アプリケーションを実行する環境を分離し、依存関係を一つにまとめて実行可能な単位にしたもの。コンテナの中にはアプリケーションのコード、ランタイム、システムツール、ライブラリが含まれます。
- イメージ: コンテナを実行するための「テンプレート」。イメージにはコンテナのすべての設定やアプリケーションの依存ファイルが含まれます。イメージはバージョン管理でき、
Dockerfileを使ってカスタマイズすることもできます。 - Docker Engine: Dockerの基盤となるエンジン。コンテナの作成、管理、削除を行います。
- レジストリ: Dockerイメージを保存・共有するリポジトリです。公式のDocker Hubは、最も広く使われるレジストリで、公開・プライベートイメージの両方をホストできます。
1.2 Dockerの主な特徴
- ポータビリティ: Dockerコンテナは、どの環境（ローカル、サーバー、クラウドなど）でも一貫して動作するため、異なるOSやプラットフォームで動作させる際のトラブルを大幅に削減します。
- 軽量性: 仮想マシン（VM）に比べてコンテナは軽量です。VMではOSごとに仮想化するのに対し、DockerはホストOSのカーネルを共有しつつ、個別の環境を作成します。
- 迅速な起動: Dockerコンテナは仮想マシンよりも高速に起動します。数秒で立ち上げられるため、迅速な開発とテストが可能です。
2. Dockerの基本コンポーネント
Dockerにはいくつかの主要なコンポーネントがあり、
それらを活用することでコンテナの作成、実行、管理が行えます。
2.1 Dockerfile
Dockerfile は、Dockerイメージを作成するための設計図です。
Dockerfile に書かれた指示に従って、Dockerはコンテナを構築します。主な命令には以下があります。
- FROM: ベースとなるDockerイメージを指定します。例:
FROM ubuntu:latest - RUN: コンテナ内でコマンドを実行します。例:
RUN apt-get update - COPY: ローカルファイルをコンテナにコピーします。例:
COPY . /app - CMD: コンテナが起動した際に実行するデフォルトコマンドを指定します。例:
CMD ["python", "app.py"]
2.2 Dockerイメージ
Dockerイメージは、アプリケーションの実行に必要なすべてのファイルや依存関係を
パッケージ化したものです。
イメージは再利用可能で、コンテナを作成するたびに使用されます。
- Dockerイメージはレイヤーと呼ばれる積み重ねで構成されています。
Dockerfile内の各コマンド（RUNやCOPY）は1つのレイヤーを作り、レイヤーが重なることでイメージ全体が作成されます。
2.3 コンテナ
コンテナは、イメージから実際に作成される実行環境です。
イメージが静的なテンプレートであるのに対して、コンテナは動的に動作し、
アプリケーションが動く「プロセス」です。
2.4 Docker Compose
Docker Compose は、複数のコンテナを一括で管理するためのツールです。複数のサービスが連携するアプリケーション（例: Webサーバー、データベース、キャッシュサーバーなど）を一括で起動・管理できます。
docker-compose.ymlというファイルに、どのイメージを使い、どのように連携させるかを記述します。例えば、MySQLとNginxを連携させた開発環境を簡単に起動できます。
3. Dockerの主要コマンド
Dockerを操作するためのコマンドは多くありますが、基本的なコマンドをいくつか紹介します。
- docker run: 新しいコンテナを作成し、指定されたイメージを使って起動します。例:
docker run -d -p 80:80 nginx - docker build:
Dockerfileからイメージを作成します。例:docker build -t myapp . - docker ps: 現在実行中のコンテナの一覧を表示します。例:
docker ps - docker stop: 実行中のコンテナを停止します。例:
docker stop <コンテナID> - docker-compose up:
docker-compose.ymlに基づいて複数のコンテナを一度に起動します。例:docker-compose up
4. Dockerを使用するメリット
Dockerは、開発やデプロイをよりスムーズにするさまざまな利点を提供します。
4.1 開発環境の統一
異なる開発者やチームメンバー間で、ローカルの環境差による問題が発生することが多々あります。
Dockerを使用することで、どこでも同じ環境でアプリケーションを動作させることができ、
問題を最小限に抑えられます。
4.2 本番環境でのデプロイ
Dockerコンテナは軽量で迅速に起動するため、本番環境でのスケールアップや
新しいリリースを迅速に展開することが可能です。
また、クラウドサービスとの相性もよく、
AWSやGCPなどのクラウドプロバイダーでも広くサポートされています。
4.3 継続的インテグレーション/デリバリー（CI/CD）
DockerはCI/CDパイプラインに組み込むことで、
テスト環境、本番環境での自動デプロイが効率化されます。
5. セキュリティに関する考慮点
Dockerは強力なツールですが、コンテナを使用する際のセキュリティリスクも考慮する必要があります。
- イメージの信頼性: 公開レジストリ（Docker Hubなど）から取得したイメージには、脆弱性が含まれている可能性があります。公式のイメージを使用するか、必要なソフトウェアのみを含んだ自分用のイメージを作成しましょう。
- ネットワークの隔離: コンテナ同士のネットワークを分離し、不要なコンテナ間通信を制限することで、セキュリティを向上させます。
- 定期的なアップデート: Dockerやそのイメージに対する定期的なアップデートを行い、既知の脆弱性を修正しましょう。
まとめ
Dockerは、アプリケーションを軽量で移植性の高いコンテナにパッケージ化することで、
開発からデプロイまでのプロセスを大幅に簡素化する強力なツールです。
開発環境の一貫性、迅速なデプロイ、リソースの効率的な利用といった利点を提供し、
特にクラウドやマイクロサービスアーキテクチャにおいて重要な役割を果たしています。
