*[【マイナビITエージェント】あなたの転職活動を無料でサポートいたします](https://mynavi-agent.jp/it/?utm_source=and-engineer&utm_medium=banner&utm_campaign=acv01)*

WSLとは「Windows Subsystem for Linux」の略で、Windows上で**Linuxのコマンド・ツール・アプリケーション等を直接実行するサブシステム**を指します。マイクロソフト社によって提供されています。
【参考】：[Windows Subsystem for Linuxに関するドキュメント](https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/wsl/)

WSL2はWSLの新バージョンで、ELF64 Linuxのバイナリ実行可能で*Linuxシステムコールの完全互換性を確保したリリース*です。WSLと操作性は変わらない上に、最新の仮想化テクノロジーを使用することでファイルシステム性能が向上しています。

WSL2は、Windows 10（バージョン 1903、ビルド 18362以降）でサポートされています。現バージョンのインストール要件は Windows 10（バージョン 2004以降 、ビルド 19041以降）およびWindows 11が実行環境として必要です。

*WSL2はWSL1を改良したリリースです*が、アーキテクチャ変更により以下の違いがあります。

・WSL1とWSL2共通
　Linux統合・高速起動・省スペースフットプリント・VMwareとVirtualBoxでの実行機能は共通です。


・WSL1のみ
　OSファイルシステム間の性能については、WSL1が上回ります。
　WSL2利用時の性能回避策が提示されています。


・WSL2のみ
　マネージドVM・Linuxカーネル完全実装・システムコール完全互換はWSL2のみの特長です。

Windows 10（バージョン 2004以降 、ビルド 19041以降）およびWindows 11が実行環境として準備できたら、WSLのインストール作業を進めます。*WSLのインストールはwsl.exeを用います*。
【参考】：[WSL のインストール](https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/wsl/install)

wsl.exeの使い方は以下の通りです。

・インストール
　wsl --install　、デフォルトのディストリビューションをインストール
　wsl --install --distribution, -d [引数]　、ディストリビューションを指定してインストール


例：wsl --install
・ディストリビューションを一覧表示
　wsl --list, -l　、ディストリビューションを一覧表示
　wsl --list --online, -o　、使用できるディストリビューションをオンライン取得し表示


・ヘルプ
　wsl --help　、使用方法の表示

操作例：インストール可能なディストリビューションを表示する例です。
```C:\Users\Foo>wsl --list --online```


実行結果：
　インストールできる有効なディストリビューションの一覧を次に示します。
　既定の分布は ' * ' で表されます。
　 'wsl --install -d <Distro>'を使用してインストールします。

 　 NAME            FRIENDLY NAME
　* Ubuntu          Ubuntu
　  Debian          Debian GNU/Linux
　  kali-linux      Kali Linux Rolling
　  openSUSE-42     openSUSE Leap 42
　  SLES-12         SUSE Linux Enterprise Server v12
　  Ubuntu-16.04    Ubuntu 16.04 LTS
　  Ubuntu-18.04    Ubuntu 18.04 LTS
　  Ubuntu-20.04    Ubuntu 20.04 LTS
　
　C:\Users\Foo>

操作例：デフォルトのディストリビューションをインストールする例です。
```C:\Users\Foo>wsl --install```
デフォルトのディストリビューションはUbuntuですので、”wsl – install -d Ubuntu”と明示しインストールすることもできます。

WSLのインストールが完了したら、ガイドに従い開発環境を設定します。最初にスタートメニューからインストールしたディストリビューションを開きます。デフォルトはUbuntuです。*初回ユーザ名とパスワードの作成が求められます*ので、指示に従い作成します。
【参考】：[WSL の開発環境を設定する](https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/wsl/setup/environment#set-up-your-linux-user-info)

初回作成したユーザアカウントがデフォルトのユーザとして登録されます。また、Linux管理者としてsudoコマンドを実行可能となります。パスワード変更は、Linuxの”passwd”コマンドにより変更可能です。Linux管理者が設定できたら、必要に応じてディストリビューションのパッケージマネージャでパッケージ更新を行います。


```sudo apt update && sudo apt upgrade```
このパッケージ更新は定期的な更新が求められる作業となります。

Linux管理はコマンドラインインターフェイスで実施します。そのため、WSLではWindows Terminalを用いたアプリケーション実行と管理が適しています。マイクロソフトストアからインストールする方法は、以下のドキュメントに記載されています。モジュールはGitHubでも公開されています。
【参考】：[Install and get started setting up Windows Terminal](https://docs.microsoft.com/en-us/windows/terminal/install)

### DockerコンテナをWSL2で利用するには

DockerとWSL2の関係は、WSL2はLinuxを稼働させる環境・DockerはLinuxで動作するソフトウェア、という関係です。2つのソフトウェアで機能が競合するのではなく、それぞれの役割に違いがあるだけです。

WSL1ではアーキテクチャの違いにより、Docker EngineをWSL内で実行することはできず、Hyper-V仮想マシンとLinuxKitが必要でした。WSL2はLinuxのシステムコール完全互換となり、**Docker LinuxコンテナをWSL2でそのまま利用することができます**。
【参考】：[WSL 2 での Docker リモート コンテナーの概要](https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows/wsl/tutorials/wsl-containers)

### Docker Desktop for Windowsのインストール

Docker Desktop for Windowsのインストールは、インストーラ（Docker Desktop Installer.exe）をダウンロード・起動します。インストーラのConfiguration画面では*「 Install required Windows components for WSL 2」の選択を忘れずに行います*。

最初の起動時には**新しいライセンス条項**が表示されますので、「*Accept*」をクリックすることで利用可能になります。
参考：[Docker Desktop for Windows](https://hub.docker.com/editions/community/docker-ce-desktop-windows)
参考：[Install Docker Desktop on Windows](https://docs.docker.com/desktop/windows/install/)

Docker Desktop for WindowsのWSL2 バックエンドを利用することで、Visual Studio Codeを使用しコード開発を行い、Linuxコンテナをビルドすることができます。Docker Desktopのダウンロード・インストールが完了したら、Dockerアイコンを右クリックし「設定」「全般」から「Use the WSL 2 based engine」がチェックされていることを確認します。

続いて、「設定」「全般」から「WSL Integration」よりインストールされているディストリビューションからDockerのWSL Integration対象を選択します。動作確認するには、”docker run hello-world”を起動することで正常動作を確認します。
【参考】：[Docker Desktop WSL 2 backend](https://docs.docker.com/desktop/windows/wsl/)

WSL2でDockerを使用したアプリケーション開発を行う場合は、Visual Studio Codeのリモートコンテナ拡張機能をインストールします。対応するDockerもDocker拡張機能として*マイクロソフト社のマーケットプレイスからインストールすることができます*。
【参考】：[Remote - Containers](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-vscode-remote.remote-containers)
【参考】：[Docker for Visual Studio Code](https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-azuretools.vscode-docker)

Docker Desktop 4.2の新機能とインストール方法

### Docker Desktopを使わないでWSL2のみ利用する方法

WSL2はLinuxの稼働環境ですので、Docker EngineとDocker CLIをインストールすることでDocker Linuxコンテナを利用することができます。具体的には、次のようにWSL2のLinuxからコマンドを実行します。
```sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io```

サービス利用時に“sudo service docker start”と都度起動するか、.bashrc等に記入し自動的に起動させます。
【参考】：[Install Docker Engine on Ubuntu](https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/)

必要に応じてDocker Composeのインストールも、Linuxのインストール手順に従い進めていきます。
【参考】：[Install Docker Compose](https://docs.docker.com/compose/install/)

これで、Docker Desktopをインストール・起動しないでDocker Engineだけを利用することができます。Docker Personalは個人・小規模向けの無料プランですが、この方法で中大規模事業者においてもライセンス変更問題の影響を受けずに利用することができます。この方法は*Docker Pricing FAQに記載されている正規の方法です*ので、問題なく活用できます。
【参考】：[Docker is Updating and Extending Our Product Subscriptions](https://www.docker.com/blog/updating-product-subscriptions/)
【参考】：[Docker FAQs](https://www.docker.com/pricing/faq)

## WSL2を使ってDockerを活用しましょう

WSL2は、Linux実行環境でLinuxディストリビューションの完全互換性を実現するサブシステムです。WSL2を利用することで、Docker Desktop for WindowsでもDocker Engineでも動作可能です。

構成検討に際しWindowsコンテナかLinuxコンテナか悩んでいる方は、Docker Desktop for WindowsのWSL 2 バックエンド利用で、Visual Studio Codeを使用したLinuxコンテナのアプリケーション開発も可能です。**多様化するニーズをカバーするコンテナ利用方法の選択肢の1つ**として継続的に知識吸収しましょう。

WSLは、Windows上でLinuxのソフトウェアを直接実行するサブシステムです。Linuxシステムコール完全互換のため、Docker Linuxコンテナが作成できます。ここではWSL2のインストールとDockerの構成方法を合わせて解説していきます。

WSLは、Windows上でLinuxのコマンド・ツール・アプリケーション等を直接実行するサブシステムです

WSL2は、Linuxシステムコールの完全互換性を確保しDocker Linuxコンテナが作成できます

Docker Desktop for Windowsを使わずにDocker Engineを起動することも可能です

Windows環境のDockerとWSLの活用方法・手順を解説

**OpenShiftとは、Red Hat社が提供するコンテナソリューション**を指します。OpenShiftを説明する前に、まずはコンテナの成り立ちを説明します。

コンテナ登場までは*仮想マシンを用いたサーバー仮想化が広く利用されていました*が、個々の仮想ノードでOSが起動することでメモリー使用量やCPU消費がシステム資源から割当され、アプリケーション開発から導入までを切り替える際にも開発者がすぐに対応できない問題がありました。

そのため、DockerコンテナによるOSレベル仮想化ソフトウェアが登場し、**Kubernetesがコンテナオーケストレーションのソフトウェア**として利用拡大しました。

OpenShiftは、Kubernetesを**企業向けに活用**するためにセキュリティアップデートとサポートを提供し差別化を図ったコンテナソリューションです。
参考：[Red Hat OpenShift](https://www.redhat.com/ja/technologies/cloud-computing/openshift)

Kubernetesはスピーディに機能追加がされており、およそ3か月ごとにマイナーバージョンアップがされています。*マイナーバージョンアップのスピードが速い*のが利点ですが、サポート終了も早いという欠点があります。このサイクルは企業が**安定的・継続的に運用する際の障壁**となっているのが実態です。

OpenShiftでは、安定的・継続的にシステム運用するために以下の特長とメリットを持っています。


・**CI/CD（Continuous Integration/Continuous Delivery）機能の実装**
開発コードをベースに、アプリケーション実行環境のコンテナをビルドする一連のCI/CD機能を実装しています。そのため、開発をしながらデリバリを継続実施する自動化された手順を運用に組み込み効率を高めることができます。

・**長期サポートの提供**
マイナーバージョンアップが短期間でリリースされるKubernetesでは、サポート期間の短さが悩みの種となっています。この課題に対し、OpenShiftではKubernetesを含んた製品長期サポートを提供しており、企業向けの利用を見据えた差別化が図られています。

・**セキュリティ機能を標準搭載**
OpenShiftでは、Kubernetesにエンタープライズ用途のセキュリティ機能を搭載しています。具体的には脆弱性に対処するセキュリティ修正をパッチ提供し、セキュリティ機能を追加搭載することでニーズに対応するものです。

### OpenShiftとKubernetesの違いは？

*Kubernetesは開発者に人気のあるコンテナソリューション*です。しかしながら、商用で利用するためには*追加モジュールを組み合わせる必要*があります。車のパーツを例にわかりやすく言うと、Kubernetesは*車のパーツを個別に調達し、好きな部品を組み合わせて利用する*イメージです。

OpenShiftではわかりやすく言うと、*必要な部品が装備されている完成車*のイメージとなります。OpenShiftは企業向けに継続的・安定的に利用できる製品とサービスが同梱・内包されていますので、**汎用的に企業向けに利用できる**メリットがあります。

*Docker*も代表的なコンテナソリューションで、**OSレベル仮想化ソフトウェア**として用いられています。

Kubernetes登場まではDockerコンテナが直接活用されていました。しかしながら、Dockerはコンテナの自動化に必要とされる*オーケストレーション機能が十分とは言えず*、コンテナとして利用されているものの*後に登場したKubernetesにオーケストレーションの主役の座*を奪われてしまいました。

特にKubernetesベースのプロジェクトである*Cloud Native Computing Foundation（CNCF）*が発足してからは、**Kubernetesがデファクトスタンダード**となっています。CNCFはクラウドベンダーや仮想化ソフトウェアベンダーの多くが賛同しているプロジェクトで、Linux Foundationのプロジェクトの1つに位置づけられています。

Dockerとは？使いどころやメリット・デメリットについて解説！

OpenShiftは2011年、**独自実装のLinuxコンテナソリューション**としてリリースされました。コンテナとは仮想マシンとは異なり、アプリケーションの動作環境を仮想的に実装する技術です。仮想OSが不要ですのでアプリケーションの起動が速く、効率的にシステム資源を利用することができます。

OpenShiftはその後仕様変更によりv3で**Dockerをコンテナとして採用し、Kubernetesをオーケストレーション技術として採用**したことで利用者が増加しました。v4ではアーキテクチャの変更をさらに行い差別化が図られています。

OpenShiftのソースコードビルド方法ですが、*Source-to-image（S2I）*を用いることで簡単にDockerイメージを生成できるようになっています。

OpenShiftクラスタとは、**コンテナオーケストレーションの実装**を意味します。OpenShiftクラスタを構築することで必要とされる*アプリケーションをコンテナで管理し、負荷分散や業務切り替えに利用*します。

### OpenShiftのアーキテクチャと構成図

OpenShiftは**マスターノードとワーカーノード**に分類できます。マスターノードとは、ワークロードのデプロイを管理するノードで1つまたは複数のマスターノードで構成されています。ワーカーノードとは、コンテナアプリケーションの実行ノードで1つ以上のノードから成ります。

**コンテナ管理の最小単位はPod**と呼んであり、アプリケーションは1つ以上のPodとしてデプロイされます。各ノードは*Red Hat Core OSがベースOSとして稼働*し、その上で複数のコンテナが稼働します。さらにノード群全体を**クラスタと呼び、マスターノードが全体を管理します。**

Red Hat Core OSには、Ignition・cri-o・Kubeletが含まれています。*Ignitionとは、OpenShift Container Platform のノード起動するための初回システム設定ソフトウェア*です。cri-oは、Kubernetes ネイティブコンテナランタイムインターフェイスです。Kubeletは、Kubernetes のプライマリノードエージェントです。

構成図としてはクラウドサービスと連携するサービス層、端末接続を行うルーティング層の間に**マスターノードとワーカーノードを配置**します。**ワーカーノードはクラスターネットワーク**で接続します。

**OpenShiftは、ユーザがカスタマイズしながら運用するセルフマネージドソフトウェア**として利用できます。この他、主要パブリッククラウド上で*フルマネージド型のサービスとしても利用可能です。*OpenShiftサービスを提供する主要クラウドサービスは以下のものが挙げられます。

・**Azure Red Hat OpenShift**
マイクロソフト社が提供するAzureで提供されるAzure Red Hat OpenShift（ARO）は、Kubernetesを拡張したOpenShiftクラスタをフルマネージドでデプロイ運用することができます。
参考：[Azure Red Hat OpenShift のドキュメント](https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/openshift/)

・**Red Hat OpenShift on IBM Cloud**
IBM社が提供するIBM Cloud コンソールで、クラシック Red Hat OpenShift on IBM Cloudおよび仮想プライベート・クラウド（VPC）第 2 世代コンピュート・インフラストラクチャのクラスターデプロイが可能です。
参考：[Red Hat OpenShift on IBM Cloud 概説](https://cloud.ibm.com/docs/openshift)

・**Red Hat OpenShift Service on AWS**
AWSが提供するRed Hat OpenShift Service on AWS（ROSA）は、オンプレミスのKubernetesをパブリッククラウド上のフルマネージドOpenShiftクラスタへの移行を促進します。公式サイトの説明情報は豊富ですので、Red Hat社AWS社ともに力をいれていることが分かります。
参考：[Red Hat OpenShift Service on AWS概要](https://access.redhat.com/ja/products/red-hat-openshift-service-aws)
参考：[Red Hat OpenShift Service on AWS詳細](https://www.redhat.com/ja/explore/openshift/aws)
参考：[AWS での Red Hat OpenShift](https://aws.amazon.com/jp/rosa/?nc2=h_ql_prod_ct_rosa)

クラウドエンジニアを目指す方必見！Azureを分かりやすく紹介！

## OpenShiftを活用して、企業向けコンテナソリューションに適用しましょう

OpenShiftは企業向けにKubernetesを利用する上で障壁となっていた、**長期保守とセキュリティ機能を搭載**します。CI/CD機能も実装されているので、開発コードをすぐに商用展開することができます。

パブリッククラウドとの連携もしっかりされているので、**企業向けおすすめのコンテナソリューション**です。

OpenShiftは、オーケストレーションソフトウェアであるKubernetesを活用した企業向けコンテナソリューションです。ここではOpenShiftの特長とメリットをお伝えし、さらに他のコンテナソリューションとの違いを説明していきます。

OpenShiftとは、Red Hat社製のコンテナソリューションを指します

Kubernetesを活用した企業向けコンテナソリューションとして、不足機能を追加したものです

パブリッククラウド連携をしっかりされており、おすすめのコンテナソリューションです

OpenShiftとは？特長とメリットをわかりやすく解説！

Dockerとは、コンテナ仮想化による**OSレベル仮想化プラットフォームソリューション**です。*Dockerイメージを用いたコンテナ仮想化システム*を構築できます。Dockerにより、CI/CDのサイクルをさらに短周期で迅速に実施することができますので、開発ライフサイクルの効率性が一層高まります。

参考：[Docker](https://www.docker.com/)

コンテナとは、仮想マシンと異なり**ホストカーネルを利用し仮想化を実現**します。ホストカーネルからはプロセスとして動作し、*他のプロセスと分離*させています。Dockerコンテナはこの仕組みを実装し、*システムオーバーヘッドの削減と管理を容易*にしました。

コンテナで用いるイメージは、個々に分離された**動作環境テンプレート**です。アプリケーション実行に必要な*変数・コマンドやメタデータ*を含みます。Dockerは**Dockerイメージを用いてコンテナ動作させる**ものです。Dockerfileをビルドすることで**Dockerイメージを生成**します。

公開されているDockerイメージを取得するには *”docker pull” *を用います。デフォルトで利用されている公開レジストリは**Docker Hub**と言います。レジストリに登録する場合は*”docker push”*を用います。

### Dockerイメージとコンテナの違いは？

Dockerで用いる用語であるイメージとコンテナの違いは何でしょうか？この用語の違いは、コンテナ動作の流れを考えるとわかりやすいです。

以下の通り（1）→（2）→（3）の順番で構成していきます。

（1）**必要な構成ファイルをDockerfileとして作成**

Dockerfileをテキスト形式の構成ファイルとして作成します。テキストエディタがあれば作成できます。

（2）**Dockerイメージを読み込みテンプレートとして作成**

Dockerfile（構成ファイル）からコンテナ動作させる読み込みテンプレート（スナップショット）を生成します。ここでアプリケーション実行に必要な変数・コマンドやメタデータを含んだテンプレートファイルを、Dockerイメージと言います。”docker build”でDockerfileからDockerイメージを作成します。このファイルはディスクに格納された静的情報（起動前の状態）となります。

（3）**Dockerイメージを用いてコンテナ実行**

Dockerイメージは静的なテンプレートファイルですので、”docker run”で起動します。Dockerイメージは起動することでコンテナで実行されます。実行されているコンテナはメモリー上の動的情報（実行インスタンス）となります。つまりコンテナ実行するにはDockerイメージが必要となり、実行状態のインスタンスをコンテナと言います。

取得済みDockerイメージは *Docker Desktopのダッシュボード*の**Images画面で一覧表示**されます。この一覧から必要な*イメージを選択し「Run」でコンテナ実行*します。オプション変更が必要な場合は*「Optional settings」*で設定変更します。

参考：[Docker Dashboard](https://docs.docker.com/desktop/dashboard/)

最新のイメージは公開リポジトリである**Docker Hubから入手（Pull）**します。「View in Hub」で詳細情報が表示されます。Docker Hubの登録状況ですが2021年11月現在、*Docker Official Image*が**171件**、*Verified Publisher*が**8,815件**、全体で8,543,672件登録されています。Docker Hubでフィルター表示を活用し必要なイメージを一覧表示することもできます。

参考：[Docker Hub Containers](https://hub.docker.com/search?type=image)

### Docker Hubの人気・おすすめイメージは？

Docker blogに不定期掲載されているDockerの統計情報 Docker Indexによると、**2020年上期人気のコンテナイメージは、nginx・busybox・httpd・postgres・redis・memchached・alpine・traefik・ubuntu・mongo**となっています。

同様に**検索ランキング**は、msql・nginx・ubuntu・node・python・php・centos・redis・postgres・jenkins**です。

参考：[Docker Index: Dramatic Growth in Docker Usage Affirms the Continued Rising Power of Developers](https://www.docker.com/blog/docker-index-dramatic-growth-in-docker-usage-affirms-the-continued-rising-power-of-developers/)

Official imageで*人気ランキング上位のコンテナイメージを利用*することで、**コンテナの有効活用**が期待できます。

Dockerイメージは*Docker CLI（docker）*、または*Docker DesktopのImages*から利用します。Official imageを活用することで、**効率的にコンテナ化が可能**になります。よく使うDocker CLIのコマンドやイメージ用コマンドについては以降で説明します。

エンジニア必見！ Docker Desktop有料化の影響と対策

*DockerのCLIコマンド*でよく利用するものをまとめてみました。

docker version：Dockerバージョン情報の表示

docker info：Dockerシステム情報の表示

docker run：新規コンテナでコマンドを実行

docker stop：実行中のコンテナの停止

docker restart：コンテナの再起動

・**コンテナ内プロセスの一時停止と解除**

docker pause：コンテナ内プロセスの一時停止

docker unpause：コンテナ内プロセスの停止解除（再開）

docker attach：標準入出力・エラー出力の実行中コンテナへの割当

docker exec：実行中コンテナでのコマンド実行

docker cp：ファイルやフォルダーのコンテナ間、ローカルファイルシステム間でコピー

docker diff：コンテナのファイル・ディレクトリ変更確認

docker top：コンテナ内実行プロセスの表示

docker stats：コンテナのリソース統計出力

docker logs：コンテナからログの取込み

### Docker CLIのイメージ向けコマンド

Docker CLIのコマンドは多岐に渡りますが、*Dockerイメージに関係するコマンド*は以下の通りです。

docker history：イメージの履歴表示

docker images：イメージの一覧表示

docker inspect：Dockerイメージ等のオブジェクト詳細情報表示

・**イメージの生成（作成）と削除**

docker build：Dockerfileからイメージのビルド

docker commit：コンテナの変更情報からイメージを生成

docker import：Tar形式アーカイブからファイルシステムイメージを生成

docker tag：イメージ共有用にタグ付け

docker trust：イメージ上の Docker署名管理

docker load：Tar・標準入力からイメージをロード

docker save：イメージを Tarアーカイブとして保存

docker login：Docker Hub（Dockerレジストリ）にログイン

Dockerは、代表的なコンテナ仮想化ソリューションです。Dockerイメージを用いたコンテナ仮想化システムを構築できます。ここではDockerイメージの概念と利用方法を、Dockerイメージ作成の流れから順を追って解説していきます。

Dockerイメージは、コンテナ仮想化のために用いるテンプレートファイルです

Dockerイメージでは、アプリケーション実行に必要な変数・コマンドやメタデータを含みます

Dockerイメージを実行することで、コンテナで必要なアプリケーションが起動します

Dockerイメージとコンテナの違いとは？作成の流れ入門

「Docker」なんて初めて聞いた、というエンジニアの方もいらっしゃるとかと思いますが、仮想化を知らないという方はいないでしょう。**Dockerは仮想化における方式の1つ、コンテナ型仮想化環境を構築するためのプラットフォーム**です。


ここでは、Dockerのメリットを中心にDockerについてやさしく解説をしていきます。エンジニアの皆さんには必ず役立つ知識ですので、最後までお読み頂けると幸いです。

*【参考】：[Docker公式サイト](https://www.docker.com/)*

### そもそもサーバ仮想化技術とは

仮想化について、釈迦に説法かもしれませんが、一応確認しておきましょう。

仮想化技術が普及する以前は、*1台のサーバに対しては1つのサーバ環境を構築するのが当たり前で、必要なサーバ環境が増えれば、サーバの台数も必要*でした。

つまり、ハードウェアという物理的な構成に縛られることを当然のように受け入れていたのです。

近年、理的な構成に縛られないサーバ環境構築技術が登場してきました。この**「サーバ仮想化技術」の登場によって、1台のサーバ上に複数のサーバ環境を構築することが可能**となりました。また、それらのサーバ環境では*異なるサーバOSを、同一サーバ上で動作させることが可能*です。

Windowsサーバ上に異なるバージョンのWindowsや、Linuxなどを混在して搭載するケースもあります。では、このサーバ仮想化技術によってどのようなメリットが得られるのかを確認しましょう。

### サーバ仮想化による3つのメリット

仮想サーバはクラウドサービスでは普通のサービスとして提供されています。利用者はサーバを選ぶというよりは、必要なOSを選ぶというイメージで1つの物理サーバ上にある仮想サーバを選択して利用しています。では、サーバの仮想化によるメリットを3つに絞って見ていきましょう。

従来のシステム開発では、開発時期によって選択するOSや、そのバージョンが異なると、その度にサーバを調達していましたが、仮想化技術を用いると、*同一サーバ上に複数のバージョンのWindows Serverを立てて、それぞれのシステムを稼働させることが可能*となりました。これにより、**ハードウェア調達コストはもちろんのこと、設定作業などの人的コストの削減も実現**できます。

サーバ仮想化技術によって、*少ない台数で多くのシステムを稼働*できれば、**サーバの維持コスト（レンタル費用、電気代、メンテナンス費用など）の削減**ができます。

*■複製の容易化によるBCP対策の実現*

BCPは事業継続計画のことで、災害などの緊急事態に際しての事業継続の方法などをあらかじめ決めておきます。サーバ仮想環境が整えば、*カプセル化された仮想サーバ環境はカプセルごと遠隔地のバックアップサイトに複製ができます*ので、非常時には短時間でバックアップサイトへの切替が行え、**事業継続リスクの最小化**を図れます。

## 3つの仮想化方式を理解しておこう

仮想化方式は大きく分類すると3つに分けられます。それぞれに特徴や、メリット・デメリットがあるため、**利用の用途に合わせて最適な方式を採用する**必要があります。ここでは、コンテナ型仮想化方式への理解を深めるために、*仮想化の3つの方式*について解説していきます。

ホスト型仮想化では仮想化ソフトウェアを用いて仮想マシンを稼働させます。*すでに利用しているサーバなどにインストールして利用できる簡便さはあります*。


しかし動作させるには同時にホストOSと仮想化ソフトウェアを利用するため、**余計なオーバーヘッドが掛かってしまい、パフォーマンス低下**が避けられません。


仮想化環境の構築がしやすく、検証環境としてはよく利用される方式ですが、パフォーマンスが重視される本番環境ではおすすめできません。ホスト型の代表的なソフトウェアとしては*「VMware Player」、「VMware Fusion」*などがあります。

**ハイパーバイザー型は言わば「仮想化機能を持つOS」で、ホストOSを必要としない**点が特徴です。直接サーバにインストールして、その仮想化OS上で仮想マシンを稼働させるイメージです。
代表的なものとしては、*「Hyper-V」、「Vmware ESXi」、「Citrix Xen」など*があります。ホストOSを必要としないため、*オーバーヘッドが起こりづらく、仮想マシンのパフォーマンス低下を最小限に抑制*できます。

コンテナ型はアプリケーション実行領域（ユーザ空間）をコンテナのように複数に分割して、それぞれ独立して利用するという特徴を持ちます。**コンテナ型はアプリケーション実行環境の仮想化技術**であり、ホスト型、ハイパーバイザー型とは大きく異なる概念です。


コンテナ型仮想化を実現するためのソフトウェアとしては、*「Docker」または「Kubernetes」*があります。ホスト1台の構成には向いていますが、*「Docker」は複数ホストになるとホスト間連携が煩雑*になりがちです。


この**複数ホスト環境をあたかも1ホストの実行環境のように扱え、問題を解消してくれるのが「Kubernetes」です**。

## Dockerコンテナを利用するメリットは？

コンテナ型仮想化については理解されたでしょうか。続いてコンテナ化仮想化ツールの「Docker」のメリットについて見ていきましょう。

「Docker」は環境構築の難易度が低いのがメリットの1つです。**コンテナの環境は「Dockerイメージ」を「Docker Hub」からダウンロードして、一部の変更を行うだけ**で求める環境を構築できます。


また「Docker」はリソースの消費が少なく、**「Dockerコンテナ」の作成コマンドをコマンドプロンプトから打つだけで、あっという間にコンテナができあがります。**

「Docker」をそれぞれの環境にインストールしておけば、同じ「Dockerイメージ」をダウンロードし、コンテナを作成するだけでアプリケーションを動かせます。


これにより、**開発者同士で簡単に開発環境の共有や統一化を図れます**。また*開発工程で作成した環境と同じ環境で本番環境を作れるため、本番環境への移行がスムーズ*に行えるのもメリットです。

従来型の仮想環境と比較して、**コンテナ型仮想環境では、ディスクやメモリなどのリソース消費が少なくなります**。それは、ホスト型仮想化やハイパーバイザー型が*ゲストOSを必要とする*のに対し、*コンテナ型ではゲストOSは不要でコンテナはアプリケーションの実行だけを行うため*です。

### クラウドのコンテナサービスが増加

コンテナ型のクラウドサービスを利用すると、**サーバのプロビジョニング（サーバの利用手配など）をせず、管理も不要**で、すぐにコンテナ利用ができます。


*3大クラウドからは、「AWS Fargate」、「Azure Container Instances」、「GCP Cloud Run」といったコンテナサービス*が提供されており、さらに活用が広がると見られています。

*【参考】：[AWS Fargate](https://aws.amazon.com/jp/fargate/)*

*【参考】：[Container Instances](https://azure.microsoft.com/ja-jp/services/container-instances/)*

*【参考】：[Cloud Run](https://cloud.google.com/run)*

## Dockerコンテナのデメリットは？

Dockerコンテナはホスト型仮想化やハイパーバイザー型仮想化と比べて、*身軽さや手軽さがメリット*ですが、一方で**いくつかのデメリットもあります**。ので確認しておきましょう。

### 単一OSに依存するため自由度が制限

**Dockerコンテナは1つのOSのカーネル部分を利用して動くため、OSの自由度が制限**されます。たとえば同一マシン上でWindowsコンテナとLinuxコンテナを動かすには、*Hiper-Vなどを用いたハイパーバイザー型仮想環境を用意する必要*が生じます。

### 仮想マシンと比べてセキュリティリスクが高い

*Dockerコンテナは複数のコンテナが1つのOS上で動くため、第三者から特権を奪われると全てのコンテナに影響を及ぼします*。*仮想マシンと比較してDockerコンテナはセキュリティリスクが高くなる*という前提で、**しっかりとしたセキュリティ対策を講じておく必要**があります。

「Docker」は*独立したユーザー環境を簡単に作れる一方、開発プロジェクトなどでは同じ開発環境をいくつも簡単に作れます。
それがコンテナの強みでもありますが、分散と集権、独立と共同、相反することができる**「Docker」の使いどころとしては、共同作業を行うプロジェクトで使っていくというスタイル**が最も適しているように見えます。

一方、*長期的に手を入れないようなシステムや、サードパーティ製ソフトウェアや、特定のライブラリに依存するようなアプリはコンテナ化には不向*きでしょう。

基本的には「Docker」のメリット、強みを生かせるものを中心に採用し、あまり強みを発揮できない、制約条件があるようなものは避けるという判断が必要です。

「Docker」を語る上で「Docker Hub」は外せません。**「Docker Hub」とはDockerイメージの※リポジトリ**です。

「Docker」ではこれを*「Dockerレジストリ」*と称しています。以下、もう少し詳しく解説します。

※*リポジトリとは 英語の「貯蔵庫」*の意味。 システムを構成しているデータやプログラムなどの情報が格納されたデータベースのことです。

*【参考】：[Docker Hub](https://hub.docker.com/)*

「Dockerレジストリ」には世界中の開発者たちが作成した**「Dockerイメージ」が集積されています。「Docker Hub」は*優れた「Dockerイメージ」をPull（ダウンロード）したり、自作の「Dockerイメージ」を公開したり、複数メンバーでリポジトリを共有したりする*機能があります。

**「Docker」の公式認定リポジトリはDocker社にてレビューが済んでおり、安心して利用**できます。「Dockerイメージ」を*利用する際は「公式リポジトリ」のものを使用*しましょう。

**Dockerはコンテナのプラットフォームであり、Docker Hubは「Dockerイメージ」をホスティングするWebサービス**と認識しておきましょう。「Docker Hub」は誰でも利用できますが、「Docker Hub」への「コンテナイメージ」のPushには*アカウント登録が必要*です。

## Dockerはプロジェクトで必要なプラットフォームとなる

「Docker」今後、開発プロジェクトにおいて、必要不可欠のツールとなるでしょう。今やクラウド環境では仮想化マシンの実装が当たり前になっていますが、それには限界があり、**「Docker」などの新たな仮想化技術が求められています**。実際、大手クラウドサービスでは「Docker」コンテナサービスがいくつか提供されています。

仮想化技術は3種類あると冒頭で述べましたが、*それぞれの特徴やメリット、デメリットを理解した上で、最適な選択を*できるよう、*今から仮想化についてもさらに学んでみて*ください。

仮想化方式はホスト型、ハイパーバイザー型、コンテナ型の3つがあり、Dockerのコンテナ型仮想化技術が注目されています。ここではDockerのメリット、デメリット、エンジニアが押えておきたい内容を中心にDockerについて解説しますので、ぜひ読んでみてください。

Dockerは、Docker社が提供するコンテナを仮想化するコンテナ型仮想環境実現ツールである。

従来型のホスト型仮想環境とコンテナ型仮想環境の大きな違いは、後者はゲストOSを不要とする点にある。

Dockerイメージとはテンプレートであり、DockerコンテナとはDockerイメージを実行してできる仮想実行環境である。

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