Windows ServerのDockerサポートとは？――あなたの知らないコンテナーの世界（その1）：vNextに備えよ！次期Windows Serverのココに注目（26）（3/4 ページ）

» 2015年09月11日 05時00分公開

[山市良，テクニカルライター]

Linuxベースの「Docker」とWindows Serverベースの「Containers」の違いと関係

　以下の図1は、ハイパーバイザーベースの仮想化と、LinuxベースのDockerを例にコンテナーベースの仮想化を比較したものです。一言でいえば、ハイパーバイザーベースの仮想化は「ハードウエアレベルの仮想化」であり、コンテナーベースの仮想化は「OSレベルの仮想化」ということになります。

図1　ハイパーバイザーベースの仮想化（左）とコンテナーベースの仮想化（右）

　ハイパーバイザーベースの仮想化では、1つの物理ハードウエアを複数のパーティションに分割し、それぞれのパーティション（仮想マシン）上でゲストOSを実行できます。1つの物理ハードウエア上でWindowsやLinuxなど異なるゲストOSを実行でき、それぞれのゲストOS上にアプリケーションを展開できます。しかし、アプリケーションの実行はゲストOSが起動するのを待たなければなりませんし、同じOSを複数実行する場合には、ディスクやメモリのリソースが重複するため効率的でない部分もあります。

　一方、コンテナーベースの仮想化は、コンテナーのイメージがコンテナーホストとのOSファイルやライブラリの差分を提供し、分離されたアプリケーション実行環境を実現します。コンテナーはホストOSのカーネルを共有するため、ゲストOSの起動を待たずにアプリケーションを実行できます。また、コンテナーはOSファイルやライブラリの差分だけを保持できればよいため、よりコンパクトで済みます。

　LinuxベースのDockerは、コンテナーホストのLinuxカーネルをコンテナーで共有し、Dockerエンジン上でLinuxのさまざまなディストリビューションと同じアプリケーション実行環境をコンテナーとして実行できます。カーネルを共有するため、LinuxベースのDockerエンジン上でWindowsのコンテナーを実行することは不可能です。

　そこで登場したのが、Windows Server 2016 TP3の「Containers」です。Windows Server 2016 TP3のContainersは、Windows Serverコンテナーを実行するためのコンテナーエンジンです。こちらは、Windows Serverコンテナーを実行することはできますが、Linuxコンテナーは実行できません。

　以下の図2は、Windows Server 2016 TP3のコンテナーテクノロジを示したものです。最初に指摘しておかなければならないのは、“Windows版のDockerエンジン上でWindows Serverコンテナーが動作するわけではない”ということです。

図2　Windows Server 2016 TP3のコンテナーテクノロジ

　Windows Server 2016 TP3のコンテナーエンジンのコアサービスは「Hyper-V Host Compute Service（C:\Windows\system32\vmcompute.exe）」です（画面4）。Windows Serverコンテナーは、Windows Server 2016 TP3のServer Coreインストールに相当するアプリケーション実行環境を提供します。「Hyper-V」という名前が付いていますが、Hyper-Vハイパーバイザーが動作しているわけではありません。

画面4　コンテナーホストとしてセットアップした直後の状態。コンテナーのエンジンである「Hyper-V Host Compute Service」が有効になり、Windows Serverコンテナーのイメージ（WindowsServerCore）と仮想スイッチ（VirtualSwitch）が準備される

　この他にも、コンテナーにネットワーク機能を提供する仮想スイッチやコンテナーにディスク領域を提供するストレージ機能で、Hyper-Vのテクノロジ（Hyper-V仮想スイッチ、VHDXファイル）が利用されています。

　Windows Serverコンテナーは、PowerShellのContainersモジュールが提供するコマンドレットを使用して作成および管理できます。また、ローカル（C:\Windows\System32\docker.exe）やリモートのWindows、Linux上のDockerクライアントから、Windows Serverコンテナーを操作することもできます。さらに、Visual Studio開発環境のDockerサポート環境から、直接アプリケーションを展開できるようにもなる予定です（現在、Visual Studio 2015 Tools for Docker Previewの提供中）。

　Windows Server 2016における“Dockerのサポート”とは、Dockerクライアントに対するDocker APIの管理互換を提供することを意味しています（画面5）。

画面5　「C:\Windows\System32」フォルダーにインストールされる「docker.exe」は、「Docker Daemon」サービスとしてDocker APIによる管理に対応。ローカルのDockerクライアントとしても機能する

　「Hyper-V Host Compute Service」がWindows版のDockerエンジンと言い換えることができるかもしれませんが、このサービスはDockerクライアントと直接対話することはできません。「SetupContainer.ps1」でインストールされる「Docker Daemon」サービスが、フィルタードライバーを介して「Hyper-V Host Compute Service」と対話し、Dockerクライアントに対して管理インターフェースを提供するのです。

　Windowsの「サービス」管理ツールで確認してみると、「Docker Daemon」サービスは「C:\Windows\System32\nssm.exe」を実行しているように見えます。実は、「NSSM（Non-Sucking Service Manager）」は、サービス化されていない実行可能ファイルをWindowsのサービスとして登録し、実行を制御するためのフリーのツールで、実際には「%PROGRAMDATA%\docker\runDockerDaemon.cmd」を開始します（画面6）。「runDockerDaemon.cmd」には、Dockerバイナリをデーモンモードで実行するためのコマンドライン（docker daemon）が定義されています。