現在、IT業界のアプリ開発などの現場において、新たに関心を向けられている仮想化技術が「コンテナサービス」です。開発環境や運用条件を整えることの大切さを理解し、コンテナサービスの導入を検討する企業が増えています。本記事では、コンテナサービスの概要やメリット・デメリット、代表的なサービスなどを詳しく解説します。
コンテナサービスとは仮想化の技術の1つ
「コンテナサービス」とは、簡単に言えば、1つのOSで複数のアプリを作動する仮想化技術です。
コンテナとは何か？
ICT用語における「コンテナ」とは、ホストOS上にアプリやライブラリ、設定ファイルなど、アプリの実行に必要な機能を纏めた環境を意味します。また、「コンテナ化」とは、アプリの作動環境を仮想的に構築することを指し、他のアプリに影響を与えずに、独立した作動が可能です。
実行時は、複数のコンテナでカーネルを共有します。実生活におけるコンテナとは、分類した荷物をまとめる四角い箱が思い浮かびますが、それと同様に必要なデータをまとめて、コンテナごと自由に移動し、プラットフォームやクラウドの種類を選ばなくても作動できる点がメリットです。
コンテナサービスとは何か？
1台のサーバーにおいて、複数のOSを作動する仮想化技術には、従来「ホスト型」と「ハイパーバイザー型」の2種類がありました。ホスト型は、ホストOS上に仮想化ソフトウェアを設置し、仮想化マシンを作動させる仕組みです。PCを買い替えずに、そのまま使える手軽さはありますが、ハードウェアの作動にホストOSを経由しなければならないため、余計な負荷や時間がかかってしまうでしょう。
一方、ハイパーバイザー型は物理サーバー上に直接、仮想化ソフトウェア（ハイパーバイザー）を設置するので、ホストOSに左右されることなく、仮想マシンを作動させます。現在、このハイパーバイザー型が多くの企業で採用されており、ホストOSを経由しないため、処理速度が速く、ハードウェアを制御できる点がメリットです。しかし、ハイパーバイザー専用のサーバーを準備する必要があり、初期投資の負担が大きくなってしまいます。
そこで最近、関心を向けられているものが、コンテナサービスです。ホストOS上に仮想化ソフトウェア（コンテナエンジン）を、さらにその上にアプリを実行するコンテナを設置します（図1）。コンテナのアプリは、ホストOSの中核を土台として作動するため、ゲストOSを設置する必要がありません。したがって、ホスト型より負荷が少なく、専用のサーバーを準備しなくて済む点がメリットです。
コンテナサービスの4つのメリット／4つのデメリット
最新の仮想化技術として、注目されているコンテナサービスのメリット・デメリットについて、詳しく解説します。
コンテナサービスを利用するメリット
コンテナサービスのメリットとして、以下の4点が挙げられます。
- コンテナエンジンが備わっていれば、どのような環境においても、作動できる可搬性の高さ
- コンテナごとのアプリ格納による、負荷の軽減と作動速度の迅速性
- 環境要因のトラブル回避などによる、開発・運用コストの削減
- 環境構築の工数削減などによる、作業効率の向上
テスト環境で作動したものを、そのまま本番環境に移せる可搬性の高さは、無駄な工数やトラブル対応をなくし、作業効率の向上やコストの削減につながります。また、ゲストOSの設置不要により、PCにかかる負荷も減らせるので、作業速度もスピーディーになるでしょう。
コンテナサービスを利用するデメリット
それとは反対に、コンテナサービスのデメリットとして、以下の4点が挙げられます。
- ホストOSの設置により、同じPC上で別々のOSを作動できない
- 基盤となるコンテナエンジンを共有しているため、カーネルなどの個別の設定変更が難しい
- アプリごとにシステムが細かく分割されており、運用が複雑化しやすく、トラブル対応の難易度が高い
- 大規模な展開を行うには、管理ツールの充実や専門担当者の駐在などの体制づくりが必要
ホストOSをそのまま使える手軽さがありますが、基盤システムを共有しているがゆえの不便さや脆弱さを否定できません。また、最新技術であるため、ノウハウを持ったエンジニアが少なく、本格的な導入にはシステムの整備や管理者の育成など、相応の準備が欠かせないでしょう。
代表的なコンテナサービス
以下、代表的な3つのコンテナサービスについて、それぞれの特徴やメリットなどを紹介します。比較検討の参考にしてみてください。
コンテナ型アプリケーション実行環境の代表格「Docker」
「Docker（ドッカー）」は、コンテナサービスの代表格として知られており、超軽量のコンテナ型アプリ実行環境を提供しています。
Dockerのメリットは、設定ファイルの「Dockerfile」を活用すれば、テキストファイル1つで他のサーバーにも、簡単に同一の開発環境の構築が可能な点です。公開されている他人のDockerfileをもとに、同様の環境を構築することも容易です。また、プライベートクラウドやオンプレミスなど、複数の構成を組み合わせたハイブリッドクラウドでも、高精度で環境を再現できます。
共有がスムーズで、分担しやすい理由から、Dockerは多くの開発現場で広く活用されています。他に、多くのコンテナを作動させた際に、オーバーヘッドしにくい点も、支持される理由として挙げられるでしょう。
コンテナを適切に管理できる「Kubernetes」
「Kubernetes（クバネティス）」とは、コンテナ化したアプリを管理するコンテナオーケーストレーションツールです。Dockerで作成したコンテナが増えて複雑化した際に、コンテナの最適な配置やスケーリングなどを自動で行います。
Kubernetesを構成する要素は、「クラスタ」「ノード」「Pod」の3つです。Podは、複数のコンテナをまとめるもので、Kubernetesのアプリとしては最小単位にあたります。さらに、Podはノードに配置(デプロイ)され、そのノードはクラスタに格納されます。クラスタは、kubernetesで運用する事で、コンテナを安定かつ効率的に稼働する事が可能です（図2）。
Kubernetesをより使いやすくする「Rancher」
「Rancher（ランチャー）」は、オープンソース・ソフトウェアとして無料で使える、コンテナ管理のためのプラットフォームです。前述したKubernetesは、便利なコンテナ管理ツールですが、システムの操作がやや複雑で、使いこなすには専門知識が欠かせません。
一方、RancherはKubernetesよりも使いやすく、ブラウザで比較的簡単に操作や監視を行えます。効率的にコンテナを管理できる、初心者にぴったりのツールです。
Docker、Kubernetes、Rancherは、機能が重複するものではなく、お互い補完し合うことにより、スムーズなコンテナ運用を促進してくれます。必要に応じて、それぞれのツールを活用し、効率的なコンテナ運用を行いましょう。
まとめ
コンテナサービスは、仮想化技術を活用することで、サーバーへの負荷を最小限に抑えながら、アプリ開発における環境構築の効率化を目指すサービスです。これを導入すれば、作業の分担や共有なども容易に行えるため、今後デジタルビジネスを支える技術として、さらに普及していくことが予想されます。
ただし、最新技術であるため、大規模な展開には技術者の教育や、管理システムの導入などの体制づくりも欠かせません。本記事で紹介した「Docker」「Kubernetes」「Rancher」を上手く活用しながら、作業の効率化を実現させましょう。
