コンテナ技術とは？コンテナ技術のメリット5選やデメリット5選など紹介

コンテナ技術とは？

コンテナ技術とはOS上にコンテナと呼ばれる空間を作成し、コンテナごとに異なるOS環境を実現する技術です。

従来の仮想マシンの技術はコンピュータ上に複数のアプリケーション実行環境を構築する技術ですが、仮想マシンの場合は実行環境毎にゲストOSを用意し、ホストOSを共有する構成になっています。

一方、コンテナ技術はゲストOSが不要で、OS上に実行環境を構築するという構成になっています。

コンテナ技術ができた背景

コンテナ技術は、ディレクトリを変える操作の「chroot」が誕生したことにはじまります。

chrootによって、新しくrootになったディレクトリから上位ディレクトリはアクセスできなくなります。その後、OS仮想化機能が誕生し、ファイルシステムやプロセス、ネットワークを分離できるようになりました。

しかしITサービスが拡大によってサーバー機器が増えていったことで、さらに作業を効率化することができるコンテナ技術が確立されました。

仮想化とコンテナ技術との違いについて

コンテナ技術とは、コンテナ管理ソフトウェアを実行することでサーバー上のOSを仮想化することです。

また、コンテナ技術ではアプリケーションはコンテナごとで管理できるため、スピーディな起動が実現します。

一方、仮想化はサーバー上でソフトウェアを実行し、仮想マシンごとにゲストOSなどのアプリケーション実行環境を設定するものです。そのため、仮想化では複数のゲストがリソースを消費してしまいます。

コンテナ技術のメリット5選

コンテナ技術の5つの強みをご紹介します。

コンテナ技術は近年のITサービスの拡大により、使用するサーバー機器が増えていく中で、より作業を効率化するために生まれた仮想化技術です。

それでは、コンテナ技術にはどのような強みがあるのでしょうか。ここではコンテナ技術の5つの強みをご紹介しますので、コンテナ技術を知る参考にしてみてはいかがでしょうか。

1：IT資源を有効活用できる

コンテナ技術はIT資源を有効活用できるという強みを持ちます。

コンテナ技術は仮想的なアプリケーションの動作環境を少ないリソースで実現する技術です。また、コンテナ技術を利用することで、1つのサーバーだけでも複数のサーバーがあるように利用することができます。

そのため、少ないコンピュータで利用することができ、IT機器などのIT資源を有効活用することができます。

2：作業を効率化できる

コンテナ技術は作業を効率化できるという強みを持ちます。

コンテナ技術は、1つのサーバーを複数のサーバーがあるように設定できる仮想化技術を発展させたものです。コンテナ技術を利用することで、前述のとおり少ないIT機器でもアプリケーションの実行環境を実現することができます。

そのため、コンテナ技術を使用すればサーバーを複数用意する必要が無くなり、サーバー管理の手間も省けるようになります。

3：起動・動作が快適

コンテナ技術はコンピュータの起動や動作が快適という強みを持ちます。

コンテナ技術は必要最小限のメモリーやCPUしか使用しない技術となっているため、コンピュータへの負荷も少ないです。そのため、高速な処理が可能になります。

また、リソース効率が良くアプリの起動も早いため、コストを削減してコンピュータのパフォーマンスを向上させることができます。

4：DevOpsとの相性が優れている

コンテナ技術はDevOpsとの相性が優れているという強みを持ちます。

DevOpsとは「開発 (Development)」 と「運用 (Operations)」 を組み合わせた言葉で、開発担当者と運用担当者が連携して開発を行うソフトウェア開発手法を意味します。

コンテナ技術はDevOpsと相性が良いため、コンテナ技術を活用することでDevOpsでの開発サイクルを短縮できます。

5：アプリ開発がしやすくなる

コンテナ技術はアプリ開発がしやすいという強みを持ちます。

アプリケーションを開発する場合、まずは開発環境を構築して開発を行い、リリース前には本番環境での検証を行い、問題がなければ本番環境へ移行することになります。

しかしコンテナ技術を活用することにより、開発からそのまま本番環境へのスムーズな移行がしやすくなります。そのため、コンテナ技術を活用することで従来よりもアプリ開発作業がはかどるでしょう。

コンテナ技術のデメリット5選

コンテナ技術の5つの弱みをご紹介します。

ここまでご紹介したとおり、コンテナ技術にはさまざまなメリットがあります。しかしその一方で、コンテナ技術は設定や構築が難しいというようなデメリットも存在します。

それでは、コンテナ技術にはどのような弱みがあるのでしょうか。ここではコンテナ技術の5つの弱みをご紹介しますので、メリットだけでなくデメリットについても押さえておきましょう。

1：コンテナ運用の複雑化

コンテナ技術にはコンテナ運用が複雑化するという弱みがあります。

コンテナ技術の使用を検討する上で、システムの構築や設定などのさまざまな操作が複雑になるという点は大きなデメリットです。

また、現在オンプレミスで運用している場合はコンテナ化のためにクラウドへ移行することになるため、構成環境が変化し、さらに運用手順など変更になることから、さまざまなコストがかかります。

2：カーネルが個別に共有できない

コンテナ技術にはカーネルが個別に共有できないという弱みがあります。

カーネルとはOSの中核を構成している階層型のソフトウェアで、アプリケーションとハードウェアの間で処理を行っているものです。

コンテナ技術を使用する場合、カーネルを全てのコンテナで共有することになります。そのため、カーネルに対して個別に共有して構成変更などを行いたい場合でも、個別の操作ができません。

3：他のOSとの相性が悪い

コンテナ技術には土台としているOS以外のOSとの相性が悪くなるという弱みがあります。

コンテナ化を行う場合、OSカーネルに対してマッピングを行うことによってコンテナとOSが紐づくことになります。そのため、土台となっているOS以外のOSはコンテナとして稼働することができません。

このことから、コンテナを別のOSに移植する場合には、作業に手間がかかるというデメリットもあります。

4：学習するのに時間がかかる

コンテナ技術には操作を学習するのに時間がかかるという弱みがあります。

コンテナ技術は新しい技術であることから、どうしても学習に時間がかかるため、操作をマスターするための学習コストが高くなります。

また、コンテナ技術を活用して複数のコンテナを管理できるKubernetesを使用するケースもありますが、Kubernetesは誰でも簡単に習得できるようなものではないため難しいでしょう。

5：コマンド操作の多さ

コンテナ技術にはコマンド操作が多いという弱みがあります。

コンテナ技術は操作を行うのに必要なコマンド操作が非常に多いです。そのため、コンテナの操作を行う際にも、まず何をすればいいのかわかりにくくなっているというデメリットがあります。

初見で何をすればいいのかわからないという点が、コンテナ技術は複雑というイメージをより強くしている原因と言えるでしょう。

システム開発が主な環境ではコンテナ技術が活かせる理由について

コンテナ技術はシステム開発の現場で活用されています。

システム開発で複雑な機能を実装する場合、現在稼働しているサイトとは別に、テスト環境を用意して機能のテストを行います。また、テスト環境は本番環境とまったく同じ環境にしてテストしなければいけません。

コンテナ化によって、コンテナごとプログラムを移行することができるようになり、より簡単に同じ環境でのテストが可能になったため、多く活用されています。

システム開発が希望の場合は、身に付けた方がよい技術と言えます。

非常時に役立つ

コンテナ技術は緊急時に対応するのに役立ちます。

システムを運用しているサーバーに不具合が発生し、公開しているサイトが急に利用できなくなるなどのトラブルが発生するケースがあります。このようなさまざまなリスクに対応するには、自動的に負荷分散をしたり、不具合を分散するといった手法が用いられます。

こういった場合にも、コンテナ技術は関連技術と連動することで対応可能です。

代表的なコンテナ技術ツール3つ

代表的なコンテナ技術ツールをご紹介します。

近年のコンテナブームにより、広く用いられているコンテナ技術ツールには3つの種類があります。

ここでは代表的なコンテナ技術ツール3つをご紹介しますので、導入を検討している方はぜひ参考にしてみてはいかがでしょうか。

コンテナ技術ツール1：Docker

Dockerは代表的なコンテナ技術ツールです。

現在のコンテナ技術のデファクトスタンダードとして広まっている、リソース消費が少なく軽量なコンテナのアプリケーション実行環境です。

DockerはOSに独立したコンテナを複数生成することができ、さらにリソースを消費しにくいため多くのコンテナを稼働できます。そのため、ユーザーは仮想サーバーを意識せずにコンテナを利用することができます。

コンテナ技術ツール2：Kubernetes

Kubernetesは複数のホストでも利用できるコンテナ技術ツールです。

先にご紹介したDockerの場合、ホストは1台のみです。しかし実際の運用では、複数のホスト間でコンテナをやり取りするケースもあります。

そういった場合、Kubernetesであれば複数ホストによって構成された環境を同一ホスト環境として利用でき、さらに途中でコンテナの数を増やすといったことも可能となっています。

コンテナ技術ツール3：Rancher

RancherはKubernetesを簡単に操作できるコンテナ技術ツールです。

Rancherは複数のサーバーを効率よく管理できるプラットフォームです。前述のKubernetesはDockerを複数組み合わせたシステムを管理できますが、利用するには専門的な知識が必要になります。

しかしRancherであれば、Webブラウザを使った直感的な操作でKubernetesを管理することが可能になります。

コンテナ技術でのアプリケーション開発の3ステップ

コンテナ技術でのアプリケーション開発の3ステップをご紹介します。

コンテナ技術を利用する場合、おさえておかなければいけないアプリケーション開発における3つのステップがあります。

ここでは、コンテナ技術でのアプリケーション開発の3ステップをご紹介しますので、コンテナ技術の基本操作として参考にしてみてはいかがでしょうか。

アプリケーション開発ステップ1：Build

「Build」はアプリケーションのイメージ作成のステップです。

Buildではコンテナイメージを構築します。イメージはアプリケーションの実行に必要なアプリケーションの本体やライブラリ、ミドルウェア、OS、ネットワークの設定などを1つにまとめたものです。

Dockerでは1イメージを1アプリケーションとして、複数のコンテナを連携させるサービス構築方法を推奨しています。

アプリケーション開発ステップ2：Ship

「Ship」はアプリケーションのイメージ共有のステップです。

Shipは作成したコンテナイメージをレジストリで共有します。Buildされたコンテナイメージを保管し、バージョン管理をおこなって、コンテナイメージの安全性を管理します。

また、コンテナイメージをスキャンしてセキュリティの脆弱性がないことを確認する機能など、Shipではセキュリティを守るための機能も搭載されています。

アプリケーション開発ステップ3：Run

「Run」はアプリケーションを実行するステップです。

Runはコンテナイメージをコンテナとして実行し、サーバー機能を動作させます。Dockerの場合、Dockerインストール済みの環境であればイメージがあればどこでもコンテナを動作することができます。

また、デプロイするための作業はコンテナオーケストレーターが行うため、ユーザーは動作を気にせずにコンテナを管理できます。

コンテナ技術ツールを勉強する際に役立つ資料3選

コンテナ技術ツールを勉強する際に役立つ資料をご紹介します。

コンテナ技術を活用するためには、コンテナ技術ツールの操作方法もしっかりと学習しておく必要があります。しかしコンテナ技術ツールの習得は簡単ではありません。

ここでは最後にコンテナ技術ツールを勉強する際に役立つ資料3選をご紹介しますので、これからコンテナ技術ツールの学習をはじめようと考えている方はぜひ参考にしてみてはいかがでしょうか。

1：Linux Kernel Networking: Implementation and Theory

「Linux Kernel Networking: Implementation and Theory」はLinuxネットワーキング実装や理論について勉強できる書籍です。

Linuxカーネルネットワーキングは非常に複雑ですが、この本ではネットワーキングの実装やその背後にある理論について重点的に解説しています。そのため、Linuxカーネルネットワーキングについて学びたい人におすすめです。

ただし英語の書籍となっているため、理解するためには英語力が必要になります。

2：コンテナ未経験新人が学ぶコンテナ技術入門

「コンテナ未経験新人が学ぶコンテナ技術入門」はコンテナ技術について学べる無料の資料です。

資料をスライドショーのようにして公開できる「SlideShare」で公開されている資料です。これからコンテナ技術について学ぶ初心者が最初に押さえておきたいコンテナ技術の基本的な知識についてまとめられています。

他にもSlideShareにはさまざまな技術的な資料があるため、活用すると良いでしょう。

3：LXCで学ぶコンテナ入門 −軽量仮想化環境を実現する技術

「LXCで学ぶコンテナ入門 −軽量仮想化環境を実現する技術」は株式会社技術評論社がWebで掲載している記事です。

技術評論社がWebサイト上で連載している連載記事の1つで、仮想化やコンテナ、さらにコンテナの1つであるLXCの使い方や現状などについて解説しています。

非常に長い連載となっていますが、無料で読めて読みごたえもあるため、興味がある方は一度読んでみると良いでしょう。

コンテナ技術を身に付け転職に活かしましょう

今後もコンテナ技術を活用したソリューションが登場することが予想されています。

コンテナ技術はITの拡大で使用するサーバー機器が増えていく中で、作業を効率化するために生まれた技術です。

ぜひこの記事でご紹介した、コンテナ技術の5つの強みや代表的なコンテナ技術ツールなどを参考に、コンテナ技術を身に付けてはいかがでしょうか。