Dockerを使ったシステム構築

Fuji

Dockerの基本

Dockerは、アプリケーションをコンテナ化することで、一貫性のある環境で実行できるツールです。これにより、開発環境、テスト環境、本番環境で同じ環境を再現できるため、アプリケーションの移植性が向上します。

Docker ComposeのYAMLファイル

Docker Composeは、複数のコンテナを一つの定義ファイル（docker-compose.yml）で管理するためのツールです。以下に、YAMLファイルで記述できる項目を詳しく説明します。

version

Composeファイルのバージョンを指定します。

version: '3.8'

services

各コンテナの設定を定義します。

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    environment:
      - NGINX_HOST=nginx
      - NGINX_PORT=80
    depends_on:
      - app
    networks:
      - mynetwork
    tty: true

  • image: 使用するDockerイメージ。

  • build: Dockerfileを指定してビルド。

  • ports: ホストとコンテナのポートマッピング。

  • volumes: ホストとコンテナのファイルシステムをマウント。

  • environment: 環境変数の設定。

  • depends_on: 依存関係のあるサービスを指定。

  • networks: 使用するネットワークを指定。

  • tty: コンテナに疑似ターミナルを割り当てます。これにより、対話型シェルを実行できます。

networks

カスタムネットワークの定義。

networks:
  mynetwork:
    driver: bridge

  • driver: ネットワークドライバーを指定（bridge, host, overlayなど）。

volumes

カスタムボリュームの定義。

volumes:
  mydata:

Dockerを使ったシステム構築方法

  1. Dockerイメージの作成

    • アプリケーションのDockerfileを作成します。例えば、DjangoアプリケーションのDockerfile:

FROM python:3.8
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
WORKDIR /app
COPY requirements.txt /app/
RUN pip install -r requirements.txt
COPY . /app/
CMD ["gunicorn", "--bind", "0.0.0.0:8000", "myapp.wsgi:application"]

2.Docker Composeファイルの作成

  • docker-compose.ymlファイルを作成して、各サービスを定義します。

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    depends_on:
      - app
    networks:
      - mynetwork

  app:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "8000:8000"
    volumes:
      - .:/app
    depends_on:
      - db
    networks:
      - mynetwork

  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
      MYSQL_DATABASE: example_db
    ports:
      - "3306:3306"
    networks:
      - mynetwork

networks:
  mynetwork:
    driver: bridge

3.ローカルでの動作確認

  • docker-compose upコマンドで、すべてのサービスを一度に起動します。

docker-compose up

  1. 本番環境へのデプロイ

    • ローカルで動作確認が完了したら、Dockerイメージをレジストリにプッシュします。

    • 本番環境の各VMインスタンスにDocker Composeファイルを配置し、同様にdocker-compose upコマンドを実行してコンテナを起動します。

ttyの設定について

ttyオプションは、コンテナに疑似ターミナルを割り当てるために使用されます。特に対話型のシェルや一部のアプリケーションで必要となる場合があります。以下に例を示します。

services:
  myservice:
    image: myimage
    tty: true

この設定により、コンテナが起動時に疑似ターミナルが割り当てられ、対話型のセッションが可能になります。

まとめ

Dockerは、アプリケーションの依存関係を一つのパッケージとして管理し、一貫した環境を提供するための強力なツールです。Docker Composeを使用することで、複数のサービスを簡単に管理・デプロイでき、実験的な環境から本番環境への移行もスムーズに行えます。ttyオプションなど、特定の設定を適切に使用することで、特定の要件にも対応できます。

ttyオプションとは

ttyオプションは、Dockerコンテナに疑似ターミナル（pseudo-TTY）を割り当てるために使用されます。これにより、コンテナ内で対話型のシェルを実行することができます。
主に開発中に使用する。

ttyオプションを設定した場合のメリット

  1. 対話型アプリケーションのサポート:

    • コンテナ内で対話型のアプリケーション（例: bash, sh, mysqlの対話型クライアントなど）を実行する際に必要です。

  2. デバッグが容易:

    • コンテナ内で直接コマンドを入力してデバッグを行うことができます。これは、開発中やトラブルシューティング時に非常に便利です。

  3. ログの読みやすさ:

    • 一部のアプリケーションでは、TTYが割り当てられていることでログ出力がより人間に読みやすい形式になることがあります。

ttyオプションを設定した場合のデメリット

  1. リソースの消費:

    • TTYを割り当てることで、わずかにリソースを消費します。特に大量のコンテナを実行する場合には、これが累積して影響を与える可能性があります。

  2. バックグラウンドジョブの制約:

    • 対話型のシェルが必要ないバックグラウンドジョブには不必要な設定となるため、シンプルなバックグラウンドプロセスの場合には不要なオーバーヘッドになります。

ttyオプションを設定しなかった場合のメリット

  1. リソースの効率化:

    • TTYが不要な場合には、リソースを節約できます。バックグラウンドプロセスやデーモンなどの非対話型アプリケーションでは、TTYの割り当ては不要です。

  2. シンプルな設定:

    • TTYを使用しないことで、コンテナ設定がシンプルになり、理解しやすくなります。

ttyオプションを設定しなかった場合のデメリット

  1. 対話型アプリケーションの制約:

    • 対話型のシェルやアプリケーションを実行する際に、TTYが割り当てられていないと動作しない場合があります。

  2. デバッグの制限:

    • コンテナ内で対話型のデバッグが難しくなります。特に開発中や問題発生時には不便です。

まとめ

  • 設定すべき場合: 対話型アプリケーションを実行する必要がある場合や、コンテナ内で直接コマンドを実行してデバッグしたい場合。

  • 設定しない場合: バックグラウンドジョブやデーモンを実行する場合、リソースの効率化が求められる場合。

具体的なユースケースに応じて、ttyオプションを設定するかどうかを判断することが重要です。以下に具体的な例を示します。

ttyオプションを使用する場合

services:
  myservice:
    image: myimage
    tty: true
    command: /bin/bash

ttyオプションを使用しない場合

services:
  myservice:
    image: myimage
    command: myapp --run

ttyオプションを設定することで作業がスムーズになることがあります。ただし、必ずしもttyオプションを設定する必要はなく、以下の方法を組み合わせて使うことが推奨されます。

ttyオプションを設定する場合

開発中に頻繁にコンテナ内で作業を行う場合、ttyオプションを設定しておくと便利です。以下は、ttyオプションを設定した例です。

version: '3.8'

services:
  app:
    image: myapp:latest
    ports:
      - "8000:8000"
    volumes:
      - .:/app
    tty: true
    stdin_open: true

この設定により、コンテナを起動するときに対話型のシェルを使用できるようになります。例えば、以下のようにコンテナを実行することで、簡単にシェルにアクセスできます。

docker-compose up

そして、コンテナが起動している間に、以下のコマンドで対話型シェルにアクセスします。

docker exec -it <コンテナ名> /bin/bash

手動でコンテナ内に入る場合

頻繁にコンテナ内に入る必要がある場合でも、ttyオプションを設定せずに手動で対話型シェルにアクセスする方法もあります。この方法は、ttyオプションを設定しなくても対話型シェルを使用できるため、環境設定を簡素化できます。

# コンテナIDを取得
docker ps

# コンテナ内に入る
docker exec -it <コンテナID> /bin/bash

選択のポイント

  1. 開発効率の向上: 頻繁にコンテナ内で作業を行う必要がある場合は、ttyオプションを設定することで対話型シェルを簡単に利用でき、開発効率が向上します。

  2. 設定の簡素化: 手動で対話型シェルにアクセスする方法を使用すると、docker-compose.ymlファイルがシンプルになり、設定の管理が容易になります。

  3. 実験的な使用: 開発の初期段階や実験的な使用では、ttyオプションを設定して頻繁に対話型シェルを利用することが有効です。一方、本番環境に移行する際には、このオプションを削除してシンプルな設定に戻すことを検討するべきです。

まとめ

  • 頻繁にコンテナ内で作業する場合: ttyオプションを設定すると便利ですが、必ずしも必要ではありません。手動で対話型シェルにアクセスする方法もあります。

  • 設定の簡素化: 手動でのアクセス方法を使うことで、docker-compose.ymlの設定がシンプルになります。

  • 開発と本番の分離: 開発環境ではttyオプションを使い、本番環境では設定を削除することで、シンプルかつ効率的な運用が可能です。

状況に応じて、適切な方法を選択することで、効率的にアプリケーションの開発を進めることができます。

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？