Docker コンテナの必要性と基礎

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のぶあきつちた
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1 Internet Week 2018 Docker コンテナの必要性と基礎 2018 年 11 月 28 日日本アイビーエム株式会社クラウド事業本部高良真穂

2 みなさんは Docker コンテナを使ってますか?

3 Docker コンテナとはコンテナの起動は早い軽量必要なコードセットを OS レベルで独立にまとめ可搬性がある一つのコンテナホスト上に複数を同居できるので効率が良い Apps Apps Apps Bin/libs Linux VM Dom0 Bin/libs Linux VM DomU Bin/libs Linux VM DomU Apps Bin/libs Apps Bin/libs Docker Engine Linux Xen Hypervisor Linux Baremetal Server 物理サーバー Baremetal Server 仮想サーバー Baremetal Server コンテナ

4 賢者は歴史に学び愚者は経験に学ぶ

5 コンテナ以前の様子大勢の作業員倉庫に一時保管物流の最大のボトルネックコンテナ革命以前の港湾荷役

6 物流コンテナによる革命コンテナの発明者は全米有数のトラック運送会社のオーナーとなったマルコムマクリーン (Malcom P. McLean) 国際貨物輸送の分野に海陸一貫輸送という大変革 1970 年代には世界の主要航路のコンテナ化がほぼ完了したわずか 10 年程度でこれほど急激な形態の変化が起こったのは海運史上でも他に例がない

7 コンテナ革命は業務改革港湾荷役のボトルネックを解消物流コストの削減とスピードアップ陸海一貫輸送陸送 ( トラック ) 海上輸送陸送 ( 鉄道 ) コンテナ船港湾荷役港湾荷役

8 いま IT 業界のコンテナ革命が始まる

DEV#2 システム管理者スーパーバイザ環境維持パッチ適用不具合修正セキュリティチューニング負荷増対応資源配分

9 コンテナ以前のシステム大量ドキュメントと俗人的な努力によるシステム開発 & 運用 Tape Library Equipment Storage Disk Array 本番 HA1 QA-HA1 DEV#1 オンプレ or クラウド本番 HA2 QA-HA2 DEV#2 システム管理者スーパーバイザ環境維持パッチ適用不具合修正セキュリティチューニング負荷増対応資源配分コンテナ以前の港湾荷役の様な人手作業環境利用スケジュール環境取り合い開発者シスオペ監視アプリジョブ運用基盤運用監視ソフトの設定作りこみ ITIL 準拠の手順書を作成

10 IT のコンテナも業務効率を劇的に改善デリバリパイプラインアプリコンテナ V1.3b アプリコンテナ V1.3a アプリコンテナ V1.2 アプリコンテナ V1.1 開発中開発中品質保証テスト本番サービス File:Dole_container_is_placed_onto_a_truck.jpg デベロッパーデベロッパーテストエンジニア SRE 高度に最適化された現代のコンテナ配送システムに例えることができる

11 IT 業界で働くあなたは

12 どちらを目指しますか? %83%8A#/media/File:Dole_container_is_placed_onto_a_truck.jpg

13 なんでコンテナ? IBM Corporation 13

14 開発でこんな経験ありませんか? テストはOKでも本番では不具合が出るデプロイしてみたら動きませんでしたサーバーごとに違うバージョン環境テスト環境のデータを占有させて IBM Corporation 14

15 要するにアプリの土台が安定しないって事土台 = プラットフォーム IBM Corporation 15

16 アプリの土台とは? text アプリ開発で OSS ライブラリを抜きに開発が成り立たない OSS プロジェクトは日々進化し頻繁に更新されるアプリケーション PHP/Ruby/Python /Java/JavaScript 実行環境 & OSS ライブラリ OSSミドルウェア SWパッケージ OSライブラリ Linux カーネル IBM Corporation 16

17 アプリの土台とは? text リストするとこんな感じもはや人の力では把握できない! PHP/Ruby/Python /Java/Node Chef アプリケーションミドルウェア ( 設定ファイル ) (SW パッケージ ) SW パッケージ OS カーネル /bin/sh config(nginx) = 1: el7 libc.so.6()(64bit) libc.so.6(glibc_2.10)(64bit) libc.so.6(glibc_2.14)(64bit) libc.so.6(glibc_2.2.5)(64bit) libc.so.6(glibc_2.3)(64bit) libc.so.6(glibc_2.3.2)(64bit) libc.so.6(glibc_2.3.4)(64bit) libc.so.6(glibc_2.4)(64bit) libc.so.6(glibc_2.7)(64bit) libcrypt.so.1()(64bit) libcrypt.so.1(glibc_2.2.5)(64bit) libcrypto.so.10()(64bit) libm.so.6(glibc_2.2.5)(64bit) Ngnixの依存パッケージ libcrypto.so.10(openssl_1.0.1)(64bit) libcrypto.so.10(openssl_1.0.1_ec)(64bit) libcrypto.so.10(libcrypto.so.10)(64bit) libdl.so.2()(64bit) libdl.so.2(glibc_2.2.5)(64bit) libpcre.so.1()(64bit) libprofiler.so.0()(64bit) libpthread.so.0()(64bit) libpthread.so.0(glibc_2.2.5)(64bit) libssl.so.10()(64bit) libssl.so.10(libssl.so.10)(64bit) libz.so.1()(64bit) nginx-all-modules = 1: el7 nginx-filesystem nginx-filesystem = 1: el7 openssl pcre rpmlib(compressedfilenames) <= rpmlib(filedigests) <= rpmlib(payloadfileshaveprefix) <= rtld(gnu_hash) systemd httpd-mmn = x8664 php-common(x86-64) = el7 php-cli(x86-64) = el7 httpd rpmlib(filedigests) <= rpmlib(payloadfileshaveprefix) <= rpmlib(compressedfilenames) <= libbz2.so.1()(64bit) libcom_err.so.2()(64bit) libcrypto.so.10()(64bit) libcrypto.so.10(libcrypto.so.10)(64bit) libcrypto.so.10(openssl_1.0.1)(64bit) libcrypt.so.1()(64bit) libc.so.6()(64bit) libc.so.6(glibc_2.11)(64bit) libc.so.6(glibc_2.14)(64bit) libc.so.6(glibc_2.15)(64bit) libc.so.6(glibc_2.2.5)(64bit) libc.so.6(glibc_2.3.4)(64bit) PHP の依存パッケージ libc.so.6(glibc_2.3)(64bit) libc.so.6(glibc_2.4)(64bit) libc.so.6(glibc_2.7)(64bit) libc.so.6(glibc_2.8)(64bit) libdl.so.2()(64bit) libdl.so.2(glibc_2.2.5)(64bit) libgmp.so.10()(64bit) libgssapi_krb5.so.2()(64bit) libk5crypto.so.3()(64bit) libkrb5.so.3()(64bit) libm.so.6()(64bit) libnsl.so.1()(64bit) libpcre.so.1()(64bit) libresolv.so.2()(64bit) libresolv.so.2(glibc_2.2.5)(64bit) librt.so.1()(64bit) libssl.so.10()(64bit) libssl.so.10(libssl.so.10)(64bit) libxml2.so.2()(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.4.30)(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.5.2)(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.6.0)(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.6.11)(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.6.5)(64bit) libxml2.so.2(libxml2_2.9.0)(64bit) libz.so.1()(64bit) rtld(gnu_hash) rpmlib(payloadisxz) <= IBM Corporation 17

18 アプリの土台は膨大に text 膨大な量のスタックの上でアプリが稼動している事実スタックの更新で障害が出るか検証不可能管理不可能予知不可能パッケージ更新アプリケーションミドルウェア ( 設定ファイル ) (SW パッケージ ) SW パッケージアプリケーションミドルウェア ( 設定ファイル ) (SW パッケージ ) SW パッケージ障害発生アプリ前提に欠陥 OS カーネル OS カーネル IBM Corporation 18

19 コンテナ技術はどの様に課題を解決する? IBM Corporation 19

20 Docker による解決策 text 膨大な量の SW スタックを管理するのは無理なのでアプリのテストがパスしたらその後はサーバーのソフトウェアに変更を加えない Immutable Infrastructure ( 不変の基盤 ) アプリケーションアプリの土台を凍結ミドルウェア ( 設定ファイル ) (SW パッケージ ) SW パッケージ Immutable OS カーネル IBM Corporation 20

21 Docker による解決策 text Dockerfile ( コンテナ仕様書 ) からアプリが含まれたコンテナを作成変更が必要な場合はコンテナごと再ビルドコンテナは OS カーネルの SW 更新の影響を受けない OS イメージ Dockerfile リポジトリコンテナビルドアプリ一体化アプリケーションミドルウェア SW パッケージ OS カーネルライブラリ Docker コンテナ OS カーネル (Docker ホスト ) 仮想マシン or 物理マシン IBM Corporation 21

22 コンテナのメリット ( もうちいど ) 軽いポータブル効率が良いコンテナの起動は秒単位である必要なコードセットを OS レベルで独立にまとめる事ができる仮想サーバーや物理サーバー上に同居できる IBM Corporation 22

23 大雑把に整理すると text サーバー自動設定ツール CHEF とコンテナランタイム環境 Docker の整理サーバー自動設定ツールは SW パッケージやソフトウェア設定を何度でも実行できるツール Docker はアプリの動作環境を変えないために OS の SW スタックから隔絶 ( コンテナ化 ) して稼動させるツール冪等性 idempotence 不変性 Immutable IBM Corporation 23

24 Docker を本番サービスに適用できるの? IBM Corporation 24

25 開発環境と本番環境を分離したら課題が発生今までの本番デプロイはアプリのモジュールを置き換えるだけアプリのデプロイは紫色の部分だけアプリケーションモジュールが足りないよ! アプリケーションミドルウェア開発環境ミドルウェア SWパッケージ OSカーネル本番環境 SW パッケージ OS カーネル本番マシン開発仮想マシン IBM Corporation 25

26 コンテナによりアプリケーションの環境依存を最小化するコンテナではコンベアで移動する様に開発から本番へ移動するだけアプリの土台として依存するソフトウェアをコンテナとしてパッケージ化アプリの土台から丸ごとコンテナとして本番へ移動させるアプリケーションミドルウェア SW パッケージ OS カーネルライブラリアプリケーションミドルウェア SW パッケージ OS カーネルライブラリ SW 環境はみんな一緒 OS カーネル開発仮想マシン OS カーネル本番マシン IBM Corporation 26

27 Docker ハンズオンへハンズオンのファイルを開いてください

サーバーサイド技術者不足に効く CHEFを使ったサーバー構築自動化

サーバーサイド技術者不足に効く CHEFを使ったサーバー構築自動化 OSS ユーザーのための勉強会 < OSS X Users Meeting > #17 Ansible と Chef Bluemix の Server CHEF サーバー設定自動化は経営課題 --- CHEF の概要と特徴 --- 2017 年 2 月 23 日 Presented by: 日本アイビーエム株式会社クラウドテクニカルサービス高良真穂 1 自己紹介高良真穂 ( たからまほ )