Docker事始めと最新動向 2015年6月

Docker事始めと最新動向
Haruka Iwao
Storage Solution Architect, Red Hat K.K.
June 5, 2015

自己紹介
•  岩尾はるか (@Yuryu)
•  所属: レッドハット株式会社
– ストレージソリューションアーキテクト
– 大手家電メーカー、ソーシャルゲーム会社、
Web広告ベンチャーを経て現職
•  大学・大学院で高性能計算(HPC)、分散
ファイルシステムを研究
•  ゲーマーです(水鉄砲でペンキ飛ばしたい)

Dockerとは
•  コンテナ技術を利用したアプリケーショ
ンプラットフォーム
– “Operating System of the Cloud Era”
•  コンテナ＋イメージ管理＋α
•  Kubernetes などの周辺ツールも急速に進
化

Docker by Google Trends

コンテナとは
Linux KVM コンテナ

Linux コンテナの特徴
•  Linux標準のOSレベル仮想化機能
非仮想化環境コンテナ環境

Linuxコンテナの特徴(2)
•  コンテナごとに独立したリソースを割り
当てることで、アプリケーションの実行
環境を分離
– 異なるプロセスID
– 異なるファイルシステム
– 異なるネットワーク設定(仮想NIC)
– CPU、メモリ割当量を制限
•  ソフトウェア仮想化と共存が可能
– クラウドの仮想マシン上でも動作

DockerとLinuxコンテナ
•  Dockerは、コンテナを実現する上でLinux
カーネルに既に存在する機能を活用
– Cgroup, namespace
– 基盤技術として実績がある
•  Dockerの考え方は、”Immutable
Infrastructure”と相性が良い
– Dockerfile によるコンテナ生成(再現性)
– OSファイルごとイメージ化(環境非依存性)

DockerとLinuxコンテナ(2)
eth0
eth0
App
ファイルシステム

/

├──
bin

├──
etc

├──
usr

└──
...

コンテナ
イメージファイル
App
NATDevicemapper
Docker
Linuxコンテナ（プロセスグループ)
ホストOS
作成・管理
172.17.0.1
10.0.0.1

Dockerイメージ

Dockerイメージの構造
RHEL
nginx
Webサーバー
OSの基本
ファイル
OSの基本
ファイル
OSの基本
ファイル
nginx
nginx
HTML
ファイル
追加
追加
nginxイメージを元に作成
RHELイメージを元に作成
実体は共有
新規

起動、終了が非常に高速
•  新しくコンテナを起動、実行、終了させ
るのに約0.2秒(Core i7 4558U 2.8GHz)
#
time
docker
run

-‐t
registry.access.redhat.com/rhel

/bin/true

real
0m0.234s

user
0m0.010s

sys
0m0.020s

Dockerの開発状況

コンテナ向けLinuxの登場
•  コンテナに最適化されたdistroの登場
– CoreOS
– Project Atomic
– Red Hat Enterprise Linux Atomic Host
– Snappy Ubuntu Core
•  小さなフットプリント
•  分散システム向けの機能を持つものも
– 例: etcd, fleet

DockerCon
•  米サンフランシスコにて、Docker専門の
カンファレンスが開催(2年目)

http://blog.docker.com/2014/06/keynote-videos-from-dockercon14/

Dockerへの支持
•  クラウド環境でのサポート
– Red Hat OpenShift
– Amazon Web Services
– Google Cloud Platform
•  周辺ソフトウェア
– Kubernetes
– Chef for Containers

Red Hat の取り組み
•  RHELへの移植
•  Device mapper thin-
provisioning への対応
– ディスク性能の向上
•  Systemd(RHEL7のプ
ロセス管理機能)との
統合
•  SELinuxへの対応
http://blog.docker.com/2014/06/keynote-videos-from-
dockercon14/

Docker in RHEL 7
•  RHEL 7 の “Extras” チャンネルで利用可能
•  フルサポートですぐに利用可能

RHEL6からRHEL7上のコンテナへ
互換性を保ちつつ、OSレベルの新機能を活用

•  コンテナホストのための最低限のOS環境
– Dockerに対応
– Systemd, SELinux 対応
– 少ないディスク、メモリ消費
– rpm-ostreeの採用
•  既存の契約で利用可能
RHEL Atomic Host
[1]
https://access.redhat.com/products/red-‐hat-‐enterprise-‐linux/atomic-‐host-‐beta

rpm-ostree
•  Atomic Host における yum の代替
•  システム全体をスナップショットのよう
に管理
•  依存関係を追跡しないので高速
•  バージョンアップ、ダウンが容易
– rpm-ostree {upgrade|rollback|status|…}

コンテナのポータビリティ

Continuous Delivery with Docker
開発者
A
開発者
B
コードをpush
notify & build
notify & test
開発・テスト
開発者
C
デプロイ

コードからデプロイの高速化
•  コミットしてからユーザーに届くまで、
分単位で完了
•  価値を届けるのを高速化
•  Amazonは11.6秒に1度デプロイしている
•  Googleは1週間に20億のコンテナを起動

Dockerイメージの作成手順
•  2ステップで作成できます
•  Dockerfile の作成
•  $ docker build -t <tag> Dockerfileの場所
– 例) $ docker build -t yuryu/test .

Dockerﬁleとは
•  イメージ作成の手順を書いたもの
•  例)
FROM

RUN
yum
-‐y
install
httpd

ADD
index.html
/var/www/html/index.html

EXPOSE
80

CMD
["/usr/sbin/httpd",
"-‐DFOREGROUND"]

Dockerﬁle 文法
•  FROM - ベースとなるイメージ
•  RUN - イメージ構築で実行するコマンド
•  ADD - イメージ内にファイルを追加
•  EXPOSE - ポートを外に見せる
•  CMD - デフォルトで実行されるコマンド
FROM

RUN
yum
-‐y
install
httpd

ADD
index.html

EXPOSE
80

CMD
["/usr/sbin/httpd",
"-‐DFOREGROUND"]

Dockerﬁle 文法(2)
•  MAINTAINER - メンテナを書く
•  USER - コンテナ内で実行するユーザー
•  WORKDIR - 基準ディレクトリの変更
•  COPY - ホストからファイルのコピー
– ADD が大きすぎるので分割
•  その他リファレンスは下記
– https://docs.docker.com/reference/
builder/

作って動かす
•  $ docker run で実行
– -d バックグラウンドで実行
– -P EXPOSE したポートを割り当て
$
mkdir
demo-‐apache

$
cd
demo-‐apache

$
curl
-‐L
-‐o
Dockerfile
bit.ly/1FA902p

$
echo
“Hello,
Docker!”
>
index.html

$
build
-‐t
demo-‐apache
.

$
docker
run
-‐dP
demo-‐apache

docker build 実行例
[yuryu@rhel7
docker-‐apache]$
docker
build
-‐t
demo-‐apache
.

Sending
build
context
to
Docker
daemon
3.584
kB

Sending
build
context
to
Docker
daemon

Step
0
:
FROM

-‐-‐-‐>
e1f5733f050b

Step
1
:
RUN
yum
-‐y
install
httpd

-‐-‐-‐>
Using
cache

-‐-‐-‐>
3679b20fa9ba

Step
2
:
ADD
index.html

-‐-‐-‐>
Using
cache

-‐-‐-‐>
db91c285d5ad

Step
3
:
EXPOSE
80

-‐-‐-‐>
Using
cache

-‐-‐-‐>
c9ceb17b169f

Step
4
:
CMD
/usr/sbin/httpd
-‐DFOREGROUND

-‐-‐-‐>
Using
cache

-‐-‐-‐>
4e99155706f6

Successfully
built
4e99155706f6

docker run 実行例
•  ランダムなポートと、コンテナID、コン
テナ名が割り当てられる
[yuryu@rhel7
docker-‐apache]$
docker
run
-‐dP
demo-‐apache

8d6b20a1e23427ad575bed1aee9cbea5406e5ed648a645e955cd6c6c6a
34ea0a

[yuryu@rhel7
docker-‐apache]$
docker
ps

CONTAINER
ID

IMAGE

COMMAND

CREATED

STATUS

PORTS

NAMES

8d6b20a1e234

demo-‐apache:latest

"/usr/sbin/httpd

-‐DF

4
seconds
ago

Up
4
seconds

0.0.0.0:49247-‐>80/tcp

jovial_jones

Docker周辺ツールの紹介

libnetwork
•  コンテナのためのネットワーク
•  Linux Bridge, vxlan などを使って、コンテ
ナごとにカスタムのネットワークを作成
•  Docker本体から利用可能(予定)

Docker Compose
•  複数コンテナからなるアプリを定義
•  YAMLで記述
•  この例はpython appとredis

Docker Machine
•  仮想マシン、クラウド上のインスタンス
を同等に扱うツール(ベータ)

Docker Swarm
•  複数のマシンを1台の仮想的なDockerホス
トとして管理するツール
•  クラスタが作れる
•  現在ベータ

cAdvisor
•  Dockerのための監視ツール
– https://github.com/google/cadvisor

cAdvisor起動方法
#
setenforce
Permissive

$
docker
run

-‐-‐volume=/:/rootfs:ro

-‐-‐volume=/var/run:/var/run:rw

-‐-‐volume=/sys:/sys:ro

-‐-‐volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro

-‐-‐publish=8080:8080

-‐-‐detach=true

-‐-‐name=cadvisor

-‐-‐volume=/cgroup:/cgroup

google/cadvisor:latest

Kubernetes
•  複数のDockerコンテナを管理するツール
•  Googleが中心となって開発
– Borg での経験がベース
•  AWSのELB, Auto Scaling, CloudFormation
に似た機能を持つイメージ

Kubernetes
Master
Pod
Container
Minion
MinionPod
Container
Minion
Kubelet Proxy
Internet

Kubernetesにないもの
•  コードからサービスへの一貫した管理
– テスト、デプロイとの統合など
•  ユーザー、認証、権限管理
•  ネットワークの分離
•  WebUI

OpenShift とは
•  オープンソースのPaaS
•  OpenShift Origin (upstream)
– https://github.com/openshift/origin
•  OpenShift by Red Hat

OpenShift v3
•  PaaSに必要な機能を追加
– ユーザ管理、認証
– ネットワークの分離
– ソースからデプロイまでの
一貫したシステム
•  Docker, Kubernetes と正
しく役割分担
– Simple, robust

STI (Source to Image)
•  Gitレポジトリを指定
•  自動的にコンテナイメージを作成・更新
•  差分ビルドによる高速化
•  アプリケーションのビルド、コンテナの
ビルドを一体化して管理
•  コード変更からデプロイを簡単・高速化

vxlanでネットワークを分離
Pod
Container
Minion
MinionPod
Container
Kubelet Proxy
Minion
vxlan

Web UI、ネットワーク管理、ユーザー管理
Jenkinsとの連携
ソースからサービス構築などのサービス
コンテナのファイルフォーマット
Linuxコンテナへのインタフェース
プロキシ、ロードバランサの提供
コンテナのライフサイクル管理
コンテナを組み合わせてサービスを作る

ご清聴ありがとうございました

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