Dockerコンテナとイメージの違いについて、コマンドを交えて解説。 JAWS-UG コンテナ支部 入門編#4 発表資料 2017年3月30日(木) 19:00- #jawsug_ct #jawsug https://jawsug-container.connpass.com/event/51776/

1. 黒い画面が大好きなヒト向け
コマンドで学ぶ
DockerとDockerHubの
概念と操作
Engineer / Technology Evangelist
@zembutsu 前佛 雅人 ZEMBUTSU Masahito
JAWS-UG コンテナ支部 入門編 #4 2017年3月30日(木)

2. http://docs.docker.jp/
2
このドキュメントの翻訳をしているヒト

3. 誰？
• 運用系（サーバ） … データセンタの運用・サポート対応
• HashiCorp / Munin / Zabbix / Docker などに興味
• エンジニアのためのプレゼン研究会
• ドキュメント翻訳
• 稲作農家（富山県滑川市出身）
• インターネットの力で普通の人が価値を高められる社会
3
Software Degisn 2017年2月号→
Authorized Docker Trainer (2016.6～)

4. 今日お伝えすること
コンテナは技術、Dockerは仕様
DockerHubが中継点
コマンドでコンテナとイメージを操作

5. 技術と仕様

6. 6
技術と仕様
Technology Specification
コンテナ Docker

7. 7
サービスを
提供したい
開発
環境
テスト
環境
準備
環境
本番
環境
都度、環境構築課題 異なるOS環境課題
都度、プロビジョニング課題 動かない課題
時間がかかる課題 遅い課題 面倒課題
アプリを
動かしたい
コンテナ
開発 テスト 準備 本番

8. “Docker allows you to package an application
with all of its dependencies into a standardized
unit for software development.”
www.docker.com
8
全ての依存関係をパッケージ化して、コンテナとして動かす

9. 9
コンテナ
20世紀最大の発明

10. 10

11. 11
技術と仕様
Technology Specification
コンテナ Docker

12. 12
Linux kernelのコンテナ化技術
• 名前空間とコントロール・グループの制御により、
•
プロセス環境を分離し、リソースも制限できる
• この技術をDocker Engine (dockerd) で制御
namespace control group (cgroup)
isolate

13. 13
Docker Engine とデーモンの変遷
Docker Engine
Linux Kernel
・namespaces
・cgroups
LXC libcontainer runC
containerd
v0.9～
v1.11～
Version 7 Unix
chroot
jail
dockerd
v1.12～
デーモン
ライブラリ
ランタイム
docker daemon
Docker: the container engine
v1.11～

14. 14

15. 15
Docker はサーバ・クライアント型モデル
OS ( Linux )
物理/仮想サーバ
Docker エンジン
( dockerd デーモン )
Linux kernel
コンテナ コンテナ コンテナ
リモート
API
docker
クライアント TCP あるいは
Unix ソケットドメイン
containerd
Runtime: runC (OCI規格準拠)
・docker コマンド
Linux, Mac OS X, Windows
・Kitematic (GUI)
Mac OS X, Windows
・Docker Compose
・Docker Swarm

16. 16
httpd
PID 1
コンテナA コンテナB
ruby
PID 1
chris.rb
PID 2
/sbin/init
PID 1
containerd
PID 5
httpd
PID 6
ruby
PID 7
chris.rb
PID 8
alice
PID 2
bob
PID 3
PPID 1 PPID 1
PPID 4
PPID 5 PPID 5
PPID 7
PPID 1
dockerd
PID 4
コンテナのプロセス

17. 17
コンテナAの
ファイルシステム
… …
コンテナBの
ファイルシステム
/etc /bin /etc /bin
/ /
/
/etc /data
/data/ubuntu /data/centos
/bin
コンテナのファイルシステム

18. 18
コンテナAの
ファイルシステム
… …
コンテナBの
ファイルシステム
/etc
(/data/ubuntu/etc)
/bin
(/data/ubuntu/bin)
/etc
(/data/centos/etc)
/bin
(/data/centos/bin)
/ /
httpd
PID 1
プロセスA プロセスB
ruby
PID 1
chris.rb
PID 2
コンテナA コンテナB
名前空間の isolate
・プロセス
・ファイルシステム
・ネットワーク
・ホスト名
・UID・GID
リソース制限
・CPU
・メモリ
・I/O
・ディスク・クォータ
コンテナの実行

19. 19
技術と仕様
Technology Specification
コンテナ Docker

20. 20
Dockerイメージ
• イメージ・レイヤの積み重ね
• 読み込み専用
Dockerコンテナ
• イメージ・レイヤを１つのファイルシステムとみなす
• 読み書き可能なイメージ・レイヤを持つ

21. 21
$ docker image pull ubuntu
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/ubuntu
203137e8afd5: Pull complet
2ff1bbbe9310: Pull complete
933ae2486129: Pull complete
a3ed95caeb02: Pull complete
Digest: sha256:1bea66e185d3464fec1abda32ffaf2a11de69833cfcf81bd2b9a5be147776814
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest/

22. 22
$ docker pull wordpress
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/wordpress
fdd5d7827f33: Already exists
a3ed95caeb02: Download complete
8c80f2e38113: Download complete
2da85bfb1ac0: Download complete
1da50ec818af: Download complete
b2799c7ad5c9: Downloading 1.113 MB/2.844 MB
4893554c0107: Download complete
b1d739e1b940: Waiting
bd103e3f6195: Waiting
aa560ff33ce6: Waiting
1deabfa10759: Waiting
91e6991f7a34: Waiting
7234c82b998e: Waiting
6bf8bdf2e550: Waiting
a5c7e6ead07c: Waiting
fe011342f195: Waiting
c6dd706ba27e: Waiting
35d564cafd69: Waiting
730edfa5d07f: Waiting
Digest: sha256:bfd7e102741d73cce4ec58b2d937586c670f31df1c80aeaf4d5c525eb3c6ac06
Status: Downloaded newer image for wordpress:latest

23. ベース・イメージ
(公式のubuntu等)
イメージ層読み込み専用
(Read Only)
Docker コンテナの実行とは

24. ベース・イメージ
(公式のubuntu等)
イメージ層読み込み専用
(Read Only)
・新しいイメージ・レイヤの
自動的な割り当て
・イメージ内のプログラムを
独立したプロセスで実行
(コンテナ化された状態）
Docker コンテナの実行とは

25. 25

26. 26
ここまでのまとめ
は
技術で
の を
して実行

27. 27
ここまでのまとめ
は
Docker Engine
Linux Kernel
技術で
の
ファイル
を
Docker イメージ
コンテナ化
して実行

28. 28
技術と仕様
Technology Specification
コンテナ Docker

29. 29
でも、コンテナって
前からあったよね？

30. DockerHub

31. 31

32. 32

33. 33

34. 34

35. 35

36. 36
構築・移動・実行
Build Ship Run

37. 37
Dockerと愉快な仲間達
Build Run開 発 ・ 構 築 移 動 実 行
Ship
“Build, Ship, Run, Any App Anywhere”
Docker Engine for Linux / Commercial Support
Docker for Mac, Windows, Windows Server 2016
Docker Trusted Registry
Docker Hub
Universal Control Plane
Toolbox
Kitematic
Dev
(開発)
Ops
(運用)

38. 38
Docker Hub
Dockerイメージの保管と共有をするためのリポジトリ（倉庫）

39. docker クライアント docker エンジン
docker container run hello-world
OSに対してdocker プログラムの
実行を伝える
Docker に対してコンテナに読み込む
イメージの情報を伝える
Docker コンテナを作成・実行
するためのサブコマンド
$ docker container run hello-world
run

40. docker クライアント docker エンジン
$ docker container run hello-world
run
Docker Hub
pull
レジストリ
latest
イメージ
タグ
hello-world レポジトリ
latest
イメージ
タグ
latest
コンテナ化した
hello-worldの実行
Hello from Docker.
This message shows that your installation appears to be working correctly.
To generate this message, Docker took the following steps:
1. The Docker client contacted the Docker daemon.
2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the
executable that produces the output you are currently reading.
4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
to your terminal.
To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
$ docker run -it ubuntu bash
Share images, automate workflows, and more with a free Docker Hub account:
https://hub.docker.com
For more examples and ideas, visit:
https://docs.docker.com/userguide/

41. $ docker container run hello-world
Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
03f4658f8b78: Pull complete
a3ed95caeb02: Pull complete
Digest: sha256:8be990ef2aeb16dbcb9271ddfe2610fa6658d13f6dfb8bc72074cc1ca36966a7
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest
Hello from Docker.
This message shows that your installation appears to be working correctly.
To generate this message, Docker took the following steps:
1. The Docker client contacted the Docker daemon.
(省略)
Share images, automate workflows, and more with a free Docker Hub account:
https://hub.docker.com
For more examples and ideas, visit:
https://docs.docker.com/userguide/
ローカルにhello-worldイメージがない
公式イメージlibraryにある”hello-world”を取得
最新の”hello-world:latest”イメージを取得完了
hello-worldイメージを使ったコンテナの実行(run)を命令

42. 42
https://hub.docker.com

43. 43
イメージの自動構築機能
webhook

44. コマンドでコンテナ操作

45. 45
Dockerイメージ操作コマンド
docker images
イメージ・レイヤ(読み込み専用）
コンテナ・レイヤ(読み書き可能）
イメージ1の
リポジトリ
イメージ2の
リポジトリ
イメージnの
リポジトリ
…
docker save
docker load
tartar
docker import
docker commit
…
Dockerfile
docker build
…
docker tag
docker rmi
削除したレイヤ
docker inspect
docker history
レジストリ
(Docker Hub)
リポジトリ docker pull
docker push
旧体系

46. 46
Dockerイメージ操作コマンド
docker images
イメージ・レイヤ(読み込み専用）
コンテナ・レイヤ(読み書き可能）
イメージ1の
リポジトリ
イメージ2の
リポジトリ
イメージnの
リポジトリ
…
docker save
docker load
tartar
docker import
docker commit
…
Dockerfile
docker build
…
docker tag
docker rmi
削除したレイヤ
docker inspect
docker history
レジストリ
(Docker Hub)
リポジトリ docker pull
docker push
旧体系
v1.13～
docker image ls
docker image push
docker image pull
docker image build
docker image import docker image save
docker image load
docker image commit
docker image tag
docker image inspect
docker image history
docker image rm / prune

47. 47
Dockerコンテナ操作コマンド
start
イメージ・レイヤ(読み込み専用）
コンテナ・レイヤ(読み書き可能）
削除したレイヤ
イメージの
リポジトリ
コンテナ用
レイヤ作成 親子
関係
create
diff
プロセス
(PID1)
コンテナ内のプロセスやファイルシステム
追加
プロセ
ス
pause
stop
kill
exec
ps
stats
top
attach
logs
inspect
port
restartrun
ホスト上の
コンテナ
全体を管理
ホストから
各コンテナを
管理・操作
docker events
コンテナの
PID1を操作
rm
pull
レジストリ
旧体系

48. 48
Dockerコンテナ操作コマンド
start
イメージ・レイヤ(読み込み専用）
コンテナ・レイヤ(読み書き可能）
削除したレイヤ
イメージの
リポジトリ
コンテナ用
レイヤ作成 親子
関係
create
diff
プロセス
(PID1)
コンテナ内のプロセスやファイルシステム
追加
プロセ
ス
pause
stop
kill
exec
ps
stats
top
attach
logs
inspect
port
restartrun
ホスト上の
コンテナ
全体を管理
ホストから
各コンテナを
管理・操作
docker events
コンテナの
PID1を操作
rm
pull
レジストリ
旧体系
v1.13～
docker container top
docker container inspect
docker container attach
docker container logs
docker container run
docker container start
docker container create
docker image pull
docker container diff
docker container pause
docker container stop
docker container kill
docker container restart
docker container rm / prune
docker container exec
docker container ls
docker container port
docker container stats
docker events

49. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧
コンテナとイメージの典型的なライフサイクル

50. docker pull … イメージの取得

51. docker pull … イメージの取得
docker image pull
( docker pull )
イメージをリポジトリから取得

52. docker pull … イメージの取得
docker image ls
( docker images )
ローカルのイメージを一覧表示
$ docker image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
hello-world latest 690ed74de00f 6 months ago 960 B

53. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker pull … イメージの取得
docker run … コンテナの実行
docker container run
( docker run )
イメージをコンテナとして実行

54. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker pull … イメージの取得
docker run … コンテナの実行

55. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker pull … イメージの取得
docker run … コンテナの実行
docker container ls
( docker ps )
コンテナの状態を一覧表示

56. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker commit … イメージの作成
docker build… イメージの自動構築(自動commit)

57. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker commit … イメージの作成
docker build… イメージの自動構築(自動commit)
docker image build
( docker build )
イメージの自動構築（ビルド）

58. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker commit … イメージの作成
docker build… イメージの自動構築(自動commit)
docker container commit
( docker commit )
コンテナ用レイヤをイメージ化

59. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker history … イメージの履歴表示
docker diff… 元イメージとコンテナの差分表示
docker inspect… コンテナやイメージの調査

60. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker history … イメージの履歴表示
docker diff… 元イメージとコンテナの差分表示
docker inspect… コンテナやイメージの調査
docker container inspect
( docker inspect )
コンテナの詳細情報を表示
docker image inspect
( docker inspect )
イメージの詳細情報を表示

61. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker history … イメージの履歴表示
docker diff… 元イメージとコンテナの差分表示
docker inspect… コンテナやイメージの調査
docker container diff
( docker diff )
イメージとの差分を表示

62. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker history … イメージの履歴表示
docker diff… 元イメージとコンテナの差分表示
docker inspect… コンテナやイメージの調査
docker image history
( docker history )
イメージ・レイヤと履歴の表示

63. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker push … Dockerイメージの送信
docker login … ログイン
docker tag … イメージをタグ付け
docker search … 検索

64. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker push … Dockerイメージの送信
docker login … ログイン
docker tag … イメージをタグ付け
docker search … 検索
docker login
Docker Hubにログイン

65. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker push … Dockerイメージの送信
docker login … ログイン
docker tag … イメージをタグ付け
docker search … 検索
イメージを送信
docker image push
( docker push )

66. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧

67. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧
コンテナを削除
docker container rm
( docker rm )

68. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧
イメージを削除
docker image rm
( docker rmi )

69. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧
不要なコンテナを削除
docker container prune
不要なイメージを削除
docker image prune

70. イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
docker ps … コンテナ一覧や状態の表示
docker rmi … コンテナイメージ削除
docker rm … コンテナ削除
docker images … 一覧
不要なコンテナ、イメージ、
ネットワーク、ボリューム削除
docker system prune
# docker system prune
WARNING! This will remove:
- all stopped containers
- all volumes not used by at least one container
- all networks not used by at least one container
- all dangling images
Are you sure you want to continue? [y/N] y
Deleted Containers:
6612edf483662725e4b1147c16f5842c780d702f1ee2d3605cb6d2c49603f456
08c57b9fdb25db0705f20a6a4aaafd5ab2e367b5adbfe62b3a88e3d83327615f
(snip)
Total reclaimed space: 0 B

71. 71
バージョン情報等の表示
docker system info
バージョン情報等の表示
docker system df
# docker system df
TYPE TOTAL ACTIVE SIZE RECLAIMABLE
Images 4 4 1.345 GB 123 MB (9%)
Containers 5 1 621.1 kB 0 B (0%)
Local Volumes 3 3 432.6 MB 0 B (0%)

72. 72
詳しくはウェブで…！ https://qiita.com/zembutsu

73. その他、運用面

74. Copy on Write（コピー・オン・ライト）
読み込み専用
(Read Only)
• Read Only のイメージ層上の
ファイルに対する変更は、
必ずコピー作業を行う
• 内部実装はストレージ・ドラ
イバに依存する（パフォーマ
ンスに影響が出る）
• CoWを回避するには
ボリュームを使う
書き込む前に
コピーしてから
コンテナのレイヤ上に
変更を反映
捕 捉
イメージ、コンテナ、ストレージ・ドライバの理解
http://docs.docker.jp/engine/userguide/storagedriver/imagesandcontainers.html

75. AUFS
AUFS ストレージ・ドライバを使う — Docker-docs-ja 1.10.0b ドキュメント
http://docs.docker.jp/engine/userguide/storagedriver/aufs-driver.html

76. devicemapper
Device Mapper ストレージ・ドライバを使う — Docker-docs-ja 1.10.0b ドキュメント
http://docs.docker.jp/engine/userguide/storagedriver/device-mapper-driver.html

77. https://docs.docker.com/engine/userguide/storagedriver/selectadriver/

78. ボリュームはコンテナ用のレイヤとは分離
イメージ
Read Only
コンテナ用
レイヤ
読み書き可
• イメージ・レイヤの仕様(Copy on Write)を
回避できる
• docker commit してもボリューム内容は反
映されない。
• 複数のコンテナでボリュームを共有できる
• ホスト側のファイルやディレクトリをマウン
ト可能
捕 捉
コンテナでデータを管理する
http://docs.docker.jp/engine/userguide/containers/dockervolumes.html

79. 79
用途に応じた技術選択が鍵
1. 利用者は誰で、用途は何か？
2. インフラをどうするのか？
3. OSを何にするのか？
4. ディストリビューションを何にするのか？
5. ストレージ・ドライバを何にするのか？
6. ベースイメージは何にするのか？
7. セキュリティをどのように考慮すべきか？
8. 性能をどのように担保するのか？

80. 振り返り

81. 今日お伝えしたかったこと
コンテナは技術、Dockerは仕様
DockerHubが中継点
コマンドでコンテナとイメージを操作

82. 何か気になる所がありますか？
ご参考：Docker 日本語ドキュメント
http://docs.docker.jp/
http://slideshare.net/zembutsu
twitter: @zembutsu