ソフトウェア開発の世界は急速に発展しており、日々新しいプラットフォームやツールが普及しています。Docker はその一つであり、新世代の開発者に道を開いています。今回は、Docker とDocker Container 、そのメリットや使い方など、詳細についてはどのようなものかを探っていきます。それでは早速、Docker Container の概要を深堀りしてみましょう。
もし、あなたの知識レベルでは複雑すぎるようであれば、最後まで読んでください。 no-code初心者の方、市民開発者の方、そして最も簡単かつ迅速にアプリケーションを開発する必要がある方にとって、より適した代替手段を提供します。
Docker Container とは何ですか？
Docker Container が何であるかを論じる前に、一歩下がってDocker が何であるかについて話す必要があります。Docker は開発者のためのオープンソースプラットフォームです。Docker では、アプリケーションを、そのすべての依存関係とともに、コンテナという形でパッケージ化することができます。このシステムでは、すべてのアプリケーションが分離された環境で動作することができます。各コンテナは独立しており、アプリケーションとその依存関係やライブラリを含んでいます。この方法では、アプリケーション同士が干渉することはなく、開発者はそれぞれ独立して作業することができます。Docker Containerは、チームワークに関しても重要かつ有用です。
例えば、ある開発者がコンテナを開発し、それをチームに渡すことができます。チームは、最初のプログラマーが開発した環境全体を複製したコンテナを実行できるようになります。
Dockerのアーキテクチャ
Dockerは、以下の「レンガ」で構成されるクライアント・サーバ・アーキテクチャを採用しています。
- Docker Daemon:Docker Clientのリクエストを聞き、コンテナやイメージ、ボリュームやネットワークなどのオブジェクトを管理する。
- Docker クライアント: ユーザーがDocker プラットフォームと対話する方法です。
- Dockerハブ：レジストリ（レジストリにはイメージが格納される。後述）であり、パブリックであるため、どのDockerユーザーもアクセスでき、そこにあるイメージを検索することができる。DockerはデフォルトでDocker Hubにあるイメージを探しますが、プライベートレジストリを設定して使用することも可能です。
- Docker images：コンテナを作成するためのテンプレートです。コンテナイメージは、他のコンテナイメージをベースに多少のカスタマイズをすることができます。他のユーザーが作成し、パブリックレジストリで利用可能なイメージを使用する以外に、自分でイメージを作成し、プライベートレジストリに保存したり、パブリックレジストリで共有したりすることも可能です。
- Docker コンテナ：コンテナイメージの実行可能なインスタンスです。実行中の各コンテナは、他のすべてのコンテナから十分に分離されていますが、それらを組み立ててアプリケーションを作成することもできます。コンテナは、分離された実行中のソフトウェアとして、または同じアプリケーションのビルディングブロックとして見ることができます。
今、あなたはすべてのものが何であり、何をするのかを知っているので、Docker アーキテクチャをより理解することができます。Docker クライアントがあり、Docker デーモンと「会話」します。これはDocker Containerの構築と実行を扱うものです。特に Docker クライアントは、ネットワークインタフェースまたはUNIX ソケット上のREST API を使用してDocker Daemon と通信をします。1つのDocker Clientは、複数のDocker Daemon と通信することができます。
なぜ、Docker コンテナが必要なのでしょうか？
Dockerコンテナとそのデプロイの基礎となる原理は、コンテナ化です。その重要性と利点を理解するために、コンテナ化されていない開発シナリオを説明することは有用でしょう。
コンテナ化以前
開発者は常に、互いに干渉しないように分離された環境でアプリケーションに取り組みたいと考えてきました。コンテナ化以前は、アプリケーションとその依存関係を分離する唯一の方法は、それぞれのアプリケーションを別の仮想マシンに配置することでした。
この方法では、アプリケーションは同じハードウェア上で実行されますが、分離は仮想的に行われます。しかし、仮想化には多くの限界があります（特に、コンテナ化と比較すると、そのことがよくわかります）。まず第一に、仮想マシンはサイズがかさばる。次に、複数の仮想マシンを稼働させると、それぞれのパフォーマンスが不安定になる。
その他にも、アップデートや移植性、統合性など、仮想マシンの利用に関わる問題があり、起動に非常に時間がかかることもある。これらの問題は、開発者のコミュニティに新しい解決策を生み出すよう促しました。そして、その新しい解決策とは、コンテナ化です。
コンテナ化
コンテナ化もVirtualizationの一種ですが、VirtualizationをOSレベルにまで引き上げたものです。仮想マシンを使ったVirtualizationが仮想ハードウェアを作るのに対し、コンテナ化は仮想オペレーティングシステムを作るということです。
仮想マシンとは異なり、コンテナはより効率的である。
- ホストOSを利用するため、ゲストOSが存在しない。
- コンテナはホストOSを利用するため、ゲストOSが存在しないこと、必要なときに関連するライブラリやリソースを共有するため、実行速度が非常に速いこと。
- すべてのコンテナが同じホストOSを共有しているため、起動プロセスも非常に高速です（数秒しかかからないこともあります！）。
つまり、コンテナ化によって、次のような開発環境構成になるのです。
- ベースとなる共有ホストOS
- コンテナエンジン
- アプリケーション固有のライブラリや依存関係のみを格納し、互いに完全に分離されたコンテナ。
一方、仮想マシンの場合は、次のような構造になります。
- ホストオペレーティングシステムのカーネル
- 各アプリケーション用の（分離された）ゲストOS。
- 各アプリケーションとそのライブラリ、および依存関係。
この2つのシステムの大きな違いは、前述の通り、コンテナ化モデルではゲストOSが存在しないことであり、これが大きな違いとなっています。
のメリットDocker
Docker Containerは、これまで説明してきたようなコンテナ化を利用するためのプラットフォームです。開発者にとってのメリットをまとめると、以下のようになります。
分離された環境と複数のコンテナ
Dockerでは、互いに隔離され、邪魔し合うことなく作業できるコンテナを作成、セットアップできるだけでなく、複数のコンテナを同時に、同じホスト上にセットアップすることも可能です。複数のコンテナには、それぞれ割り当てられたリソースにのみアクセスが許可される。さらに、不要になったアプリケーションを削除するプロセスも簡単で、そのコンテナを削除するだけでよい。
デプロイメントのスピード
Dockerはその構造上（前項参照）、アプリケーションのデプロイメントプロセスを（仮想マシンを使用する代替案と比較して）非常に高速にします。Dockerコンテナがこれほど高速に動作する理由は、Dockerがプロセスごとに異なるコンテナを作成し、DockerコンテナがOSとして起動しないようにするためです。
柔軟性とスケーラビリティ
Dockerコンテナは、アプリケーションに変更を加えるプロセスを非常に簡単にします。あるアプリケーションに介入する必要があるとき、そのコンテナにアクセスするだけで、他のすべてのアプリケーションに何ら影響を与えないからです。Docker Composeコマンドツール（次項参照）は、他のアプリケーション開発アプローチでは不可能な方法で柔軟性とスケーラビリティを向上させます。
ポータビリティ
ソフトウェアコンテナ内で作成されたアプリケーションは、非常に高い移植性を持っています。Dockerコンテナは、ホストOSがDockerをサポートしている限り、どのようなプラットフォームでも実行可能です。コンテナ内で作成したアプリケーションは、Dockerをサポートしているどのプラットフォームにも移動でき、どのプラットフォームでも同じように動作します。
セキュリティ
Dockerコンテナがセキュリティを強化した理由は、以下の通りです。
- あるアプリケーション（およびその起こりうる問題）が、他のアプリケーションに影響を与えることはありません。
- 開発者はトラフィックコースを完全に制御することができます。
- 実行中の各コンテナには、個別のリソースが割り当てられます。
- あるアプリケーションは、他のアプリケーションのデータに認証なしでアクセスすることはできません。
Docker Composeとは？
Docker Composeは、Dockerとコンテナ化の「力」をもう一段階高めるためのDockerコマンドです。このツールを使用することで、アプリケーションの開発プロセスをより速く、より簡単にすることができます。Docker Composeはコマンドラインツールで、複数のコンテナを1つのアプリケーションに組み立てます。このアプリケーションは、1つのホスト上で実行することができます。
Docker Composeを使用すると、複雑なアプリケーション開発プロジェクトをより小さなものに分割できる可能性があります。異なる側面を別々に作業し、最終的にそれらを組み立てて、最終的なWebアプリやその他のアプリケーションを作成することができます。
Docker Composeを使用することは、このプロジェクトで作成したコンテナを他のプロジェクトで使用できることも意味します。また、1つのアスペクトを更新する必要がある場合、アプリケーション開発プロジェクト全体に影響を与えることなく、その作業を行うことができることを意味します。
Dockerコンテナの利用手順
この記事を読むことで、あなたはすでにDockerを使ったアプリケーション開発の世界への第一歩を踏み出したことになります。このような強力かつ複雑なツールは、そのすべての側面に関する知識がなければ使用することはできません。さて、Dockerをコンピュータにインストールしたら（Mac、Windows、Linuxで利用可能です）、次のステップは以下の通りです。
- コンテナを構築して実行する方法
- アプリケーションをデプロイする方法
- Docker Composeを使用してアプリケーションを実行する方法
Dockerを使用する多くの利点の1つは、オンラインで利用可能な詳細なドキュメントがあり、それはDockerチーム自身によって再編集されて公開されていることです（したがって、非常に信頼性が高いです）。あなたは、アプリケーション開発の最初と途中で、彼らのドキュメントに完全に共感することができます。しかしここでは、この2つのステップから始めることをお勧めしたいと思います。
チュートリアルを開始する
Dockerには、新規ユーザー向けのチュートリアルが組み込まれています。これを起動するには、コマンドプロンプトを開き、次のコマンドを入力します（コピー＆ペーストでも可）。
Docker run -d -p 80:80 docker/getting-started
このコマンドを見るだけで、いくつか分かることがあります。
- はコンテナをバックグラウンドで実行します。
- -p 80:80 は、ホストのポート 80 をコンテナのポート 80 にマップします。
- docker/getting-started は使用するイメージを指定する。
ダッシュボードを理解する
チュートリアルを終えた後、Dockerチームが提供するドキュメントを読み込む前に、Docker Dashboardを理解することが重要です。これはコンテナのログとそのライフサイクルに素早くアクセスするためのパネルです。例えば、ダッシュボードからコンテナを移動したり削除したりするのは、非常に簡単です。
Dockerコンテナ：アプリケーション開発の知識は必要ですか？
Dockerとそのコンテナ、そしてDocker Composeツールを使用するには、プログラミング言語、フレームワーク、アーキテクチャの知識が必要です。Dockerはそのプロセスを容易にしますが、それはすでにプログラミングやアプリケーションのデプロイに慣れている人に限られます。しかし、初心者や開発者、あるいは最もシンプルなアプリケーションのデプロイ方法を探している人にとって、有効な代替手段があります：ノーコードのソフトウェア開発とAppMaster 。
AppMaster no-code AppMaster は、あなたのプロジェクトのためのビルディングブロックと、それらを組み立てることができるビジュアルインターフェイスを提供する システムです。この方法でソフトウェアを作成する間、 は自動的にソースコードを作成します。ソースコードはいつでもアクセスでき、またエクスポートも可能です。drag-and-drop AppMaster
AppMasterのソフトウェアビルディングブロックは、ある意味Dockerイメージに似ていることもありますが、ソースコードを全く書かずに組み立てることができるという貴重な利点があります。AppMasterは、あなたが初心者であれば、より適したプラットフォームとなるでしょう。
興味深い事実AppMaster も docker コンテナを使用しています。デフォルトでは、すべてのクライアントアプリケーションは、AppMaster によって自動的に隔離されたDocker Containers でホストされる。通常、クライアントが公開ボタンをクリックすると、30秒以内にAppMaster がソースコードを生成し、コンパイル、テスト、パッケージ化するDocker Container 。プラットフォームはこのDocker Container をローカルAppMaster のドッカー、プラットフォーム内にあるハブに送り出す。AppMaster Harbor で使用されている , は、オープンソースのソリューションです。その後、AppMaster がターゲットサーバーにコマンドを送り、ターゲットサーバーがこのコンテナをピックアップして起動するようにする。
まとめ
Dockerは、開発者の手元にある重要なツールです。これまで見てきたように、古い仮想マシンのアプローチが持っていた多くの制限を解決してくれます。しかし、Dockerはまだ熟練した開発者に適した手法です。結局のところ、テンプレートやイメージを使用することはできますが、Dockerプラットフォーム内で多くのことを行うためには、まだコードを書く必要があるのです。もしあなたがより簡単な代替手段をお探しなら、そしてコードを書くことを避けたいなら、AppMaster とno-code アプローチはあなたにとって完璧な解決策となるでしょう。
