【図解】コレ1枚でわかる仮想化とコンテナ

サーバー仮想化とコンテナ

「サーバー仮想化」による仮想マシンの使用目的は、「隔離されたアプリケーション実行環境」すなわち、すなわちアプリケーションがクラッシュしても他に影響を与えない、アプリケーション毎に独自のシステム管理とユーザー・グループを持つことができるようにすることです。

同様の目的を実現する手段として「コンテナ」があります。コンテナは、「隔離されたアプリケーション実行環境」と言う点では仮想マシンと同じですが、仮想マシンとは異なり、ひとつのOS上で複数のコンテナを動かすことができます。仮想マシンとは、それぞれが本物と同じ個別のシステムなので、それぞれにOSを稼働させ、CPUやメモリ、ストレージなども本物と同じだけ消費します。一方、コンテナは、OSが1つなのでシステム資源のオーバーヘッド（消費される資源や能力）が少なくてすみ、同じ性能のハードウェアであれば、仮想マシンより多くの数のコンテナを実行できます。

また、コンテナは、それを起動させるために仮想マシンのようにマシンを立ち上げ、OSを起動させる手間がかからないため、極めて高速で起動できます。さらに個別にOSを用意する必要がないのでディスク使用量も、それを動かすためのシステム資源も少なくて済みます。

但し、コンテナはどれも同じOSです。仮想マシンならそれより一段下のレベル、つまりハードウェアのサーバーと同じ振る舞いをするので、仮想マシン毎に別々のOSを稼働させることができる点が異なります。ただ、本番でアプリケーションを稼働させる場合、仮想マシンが異なっても、管理負担軽減のために同じOSに統一することも多く、これが制約になることは、多くはありません。

ひとつのコンテナは、OSから見るとひとつのプロセスです。プロセスとは、プログラムが動いている単位です。そのため、他のサーバーにコンテナを移動させて動かすにも、OS上で動くひとつのプログラムを移動させるのと同様に、ハードウェアの機能や設定に影響を受けることがありません。仮想マシンなら、仮想マシンごとの機能や構成にかかわる設定情報も引き継がなくてはなりませんが、コンテナではその必要がなく、異なるサーバー間で実行環境を移動させることが容易にできます。

コンテナ管理ソフトウエア「Docker」

「コンテナ」を実現するのが、「コンテナ管理ソフトウェア」です。このソフトウエアを使えば、そこでハードウェアやOSごとの違いを吸収してくれるため、その上でアプリケーションやミドルウェアの稼働が保証されているコンテナであれば、他のサーバに移して動かしても確実に動くことが保証されます。そのため、自前のハードウェアとクラウド・サービス、あるいは異なるクラウド・サービスをまたがるなどして、開発〜テスト〜本番を実施するような場合、アプリケーション開発者は、OSやインフラの違いを意識することなく、アプリケーションを開発することができます。また、運用管理者は、「コンテナ管理ソフトウェア」を自分たちで使うインフラ環境で安定稼働することを保証しておけば、これまでのようにアプリケーション開発者と運用管理者がアプリケーションごとに本番環境への移行を個別に相談し、対応しなくてもよくなります。

アプリケーション開発者は迅速にアプリケーションを開発、変更してユーザーに提供する、一方で運用管理者はインフラを安定稼働させるといった、それぞれの責任を独立して果たすことができるようになります、その結果、本番環境へのデプロイメント（移行作業）は迅速、頻繁に行えるようになり、アプリケーション開発や変更に伴うメリットをユーザーが直ちに享受できるようになります。

この「コンテナ管理ソフトウェア」の1つとして、業界標準となっているのが、Docker社が提供する「Docker」です。Dockerが注目されるようになったのは、コンテナを生成する設定を「Dockerfile」として公開し、それを他のユーザーと共有できる仕組みを設けた点にあります。これによって、他のユーザーが作ったソフトウェアとそれを動かすソフトウェア構築プロセスをそのままに他のサーバーで実行できるようになりました。その結果、物理マシンや仮想マシンを使う場合のように、アプリケーションを稼働させるためにOSをインストールして設定しテストするなどの大きな負担や手間が削減できるようになりました。

Dockerは、AWSやGoogleなどのクラウド・サービス・プロバイダーをはじめ、EMC VMware/Dell、IBM、RedHatなどの大手ITベンダーが採用しています。また、Microsoftも自社のクラウド・サービスであるAzureやWindows Serverで採用しており、「コンテナ管理ソフトウェア」の標準として、広く普及しています。

ITビジネス・プレゼンテーション・ライブラリー／LiBRA