Dockerの基本構成要素
イメージ(image):
Dockerイメージは、コンテナサービスを作成するためのテンプレートのようなものです。例えば、nginxイメージからrunコマンドでnginx01コンテナ（サーバー機能を提供）を作成できます。このイメージから複数のコンテナを作成することが可能で、実際のサービスやアプリケーションはこれらのコンテナ内で実行されます。
コンテナ(container):
Dockerはコンテナ技術を利用して、1つまたは複数のアプリケーションを独立して実行します。コンテナはイメージから作成され、起動、停止、削除などの基本操作が可能です。現時点では、コンテナを簡易的なLinuxシステムとして理解すると良いでしょう。
リポジトリ(repository):
リポジトリはイメージを保管する場所です。パブリックリポジトリとプライベートリポジトリの2種類があります。Docker Hub（デフォルトでは海外のサーバー）やAWS、Google Cloudなどがコンテナレジストリサービスを提供しています。これらのサービスを利用してイメージを高速に取得するためのミラーアクセラレーションを設定することが推奨されています。
Dockerのインストール
環境準備
- 基本的なLinuxコマンドの知識
- CentOS 7またはUbuntu 20.04以降
- リモートサーバーに接続するためのSSHクライアント（任意のツールを使用可能）
環境確認
# システムカーネルが3.10以上であることを確認
[user@server ~]$ uname -r
5.4.0-74-generic
# OSバージョンの確認
[user@server ~]$ cat /etc/os-release
NAME="Ubuntu"
VERSION="20.04.2 LTS (Focal Fossa)"
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
PRETTY_NAME="Ubuntu 20.04.2 LTS"
VERSION_ID="20.04"
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
インストール手順
# 公式ドキュメント: https://docs.docker.com/engine/install/
# Ubuntuの場合のインストールコマンド
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# インストール後、hello-worldイメージを実行してテスト
sudo docker run hello-world
# ダウンロードしたhello-worldイメージを確認
user@ubuntu:~$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
hello-world latest d1165f221234 13 months ago 13.3kB
参考：Dockerのアンインストール
# 1. 依存関係をアンインストール
sudo apt-get purge docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 2. リソースを削除
sudo rm -rf /var/lib/docker
# /var/lib/docker はDockerのデフォルト作業パスです
非rootユーザーによるDocker操作
非rootユーザーがsudoなしでDockerを操作できるようにするには、ユーザーをdockerグループに追加します。以下はUbuntuでの手順です：
- Dockerがインストールされ、実行中であることを確認します
- dockerグループを作成（存在しない場合）し、ユーザーをそのグループに追加します。
<your_username>を実際のユーザー名に置き換えてください：
sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker <your_username>
- 新しいグループメンバーシップを即時に有効にするため、ログアウトして再ログインするか、以下のコマンドを実行します：
newgrp docker
- 正常にdockerグループに追加されたか確認します：
groups
ユーザー名とdockerグループが表示されるはずです。
- これで、sudoを使用せずにDockerコマンドを実行できるようになります。以下のコマンドで確認できます：
docker --version
注意：ユーザーをdockerグループに追加すると、そのユーザーにDocker関連の特権が付与されます。セキュリティのため、信頼できるユーザーにのみこれらの権限を付与し、Dockerコンテナへのアクセスを厳しく制限してください。
クラウドプロバイダーのミラーアクセラレーション設定
- 使用しているクラウドプロバイダー（AWS、Google Cloud、Azureなど）にログインし、コンテナレジストリサービスを見つけます
- ミラーアクセラレーション用の設定情報を取得します
- Dockerデーモンの設定ファイルにアクセラレーション設定を追加します
Dockerの動作原理
Dockerはどのように動作するのか？
Dockerはクライアント-サーバー構造のシステムで、Dockerデーモンがホストマシン上で実行されます。クライアントはソケットを介してデーモンにアクセスし、DockerサーバーはDockerクライアントからの指示を受信してコマンドを実行します。
なぜDockerはVMより高速なのか？
- Dockerは仮想マシンよりも少ない抽象化レイヤーを持っています
- Dockerはホストマシンのカーネルを直接利用しますが、VMはゲストOS全体を必要とします
そのため、新しいコンテナを作成する際、Dockerは仮想マシンのようにOSカーネルを再ロードする必要がなく、ブートプロセスを省略できます。仮想マシンがゲストOSをロードして分単位の時間がかかるのに対し、DockerはホストマシンのOSを直接利用するため、この複雑なプロセスを省略し、秒単位で起動できます。