Dockerのアーキテクチャ：コンテナと画像の理解

Dockerアーキテクチャのコアコンセプトはコンテナとミラーです。1。ミラーは、アプリケーションとその依存関係を含むコンテナの青写真です。 2。コンテナは画像のインスタンスを実行しており、画像に基づいて作成されます。 3.ミラーは複数の読み取り専用レイヤーで構成され、コンテナが実行されているときに書き込み可能なレイヤーが追加されます。 4. Linuxネームスペースとコントロールグループを介してリソースの分離と管理を実装します。

導入

ねえ、友達！今日は、Dockerのアーキテクチャについて話し、それらの不思議な容器と鏡が何をしているのかを把握します。 「なぜDockerのアーキテクチャを理解するのか」と尋ねるかもしれません。さて、Dockerは最新の開発と展開のための必須のツールになっているため、その内部運用を理解することで、技術的な議論でより専門的になるだけでなく、生産性を向上させるためにそれをよりよく使用するのにも役立ちます。この記事を通して、コンテナや画像の性質や、効率的なアプリケーション展開環境を構築するために協力する方法など、Dockerのコア概念を学びます。

基本的な知識のレビュー

Dockerの世界に飛び込む前に、いくつかの基本的な概念を簡単に見てみましょう。 Dockerは、アプリケーションを開発、パッケージ化、および実行するためのオープンソースプラットフォームです。コンテナ化と呼ばれるオペレーティングシステムレベルの仮想化テクノロジーを利用しています。コンテナは仮想マシンとは異なり、独立したオペレーティングシステムインスタンスを必要とせずにホストオペレーティングシステムで直接実行されるため、軽量です。

Dockerは、名前空間やコントロールグループなどのLinuxカーネルの機能に基づいて、コンテナの分離とリソース管理を実装します。名前空間を使用すると、独立した環境を作成できますが、Cgroupはコンテナのリソース使用を制限するのに役立ちます。

コアコンセプトまたは関数分析

容器と鏡の定義と機能

Dockerのコアコンセプトは、コンテナと鏡です。画像は、コード、ランタイム、システムツール、ライブラリなどを含むアプリケーションとそのすべての依存関係を含むコンテナの青写真と見なすことができます。ミラーは読み取り専用テンプレートです。コンテナを起動すると、Dockerはこの画像に基づいて書き込み可能なレイヤーを作成します。

コンテナは、ミラーランニングインスタンスです。鏡がケーキのレシピであると想像してください。コンテナは、このレシピに基づいて焼くケーキです。同じレシピ（ミラー）に基づいて多くの異なるケーキ（コンテナ）を焼くことができます。各ケーキは独自の装飾（コンテナ内のバリエーション）を持つことができます。

例

コンテナを作成および実行するための簡単なDockerコマンドを見てみましょう。

 docker run -it ubuntu /bin /bash

このコマンドは、Docker HubからUbuntu画像を引いてから、この画像に基づいてコンテナを起動し、コンテナのBashシェルを入力します。

それがどのように機能するか

Dockerの仕組みは、次の手順に合わせて単純化できます。

1. ミラーレイヤー：Docker画像は、複数の読み取り専用レイヤーで構成されており、各レイヤーはDockerFileの命令を表しています。これらのレイヤーは共有されており、ストレージ効率が向上します。

2. コンテナの実行：コンテナを起動すると、Dockerは画像の上部に書き込み可能なレイヤーを追加します。この書き込み可能なレイヤーは、コンテナのサンドボックス環境であり、コンテナの変更が発生します。

3. リソースの分離：Linuxネームスペースを通じて、Dockerは、各コンテナにプロセススペース、ネットワークスペースなどを含む独自の独立した環境があることを確認します。コントロールグループは、CPU、メモリ、その他のリソースのコンテナの使用を制限します。

4. 画像配布：Docker画像は、Docker Hubなどのリポジトリを通じて配布および共有できます。これにより、チームはさまざまな環境で一貫したアプリケーションを簡単に展開できます。

これらの原則を理解することは、画像の再利用やコンテナの軽量の展開など、Docker機能をよりよく利用するのに役立ちます。

使用の例

基本的な使用法

シンプルなDockerイメージとコンテナを作成する方法を見てみましょう。

 ＃ノードの基本として公式node.js画像を使用してください：14

＃ワーキングディレクトリworkdir/usr/src/appを設定します

＃Package.jsonとPackage-Lock.jsonをコピーします
パッケージをコピー*.json ./

＃インストールプロジェクトは、npmインストールの実行に依存します

＃アプリケーションコードのコピーをコピーします。 。

＃コンテナの開始時に実行されるコマンドcmd ["node"、 "app.js"]を定義します

画像を作成するコマンド：

 docker build -t my-node-app。

コンテナを実行するコマンド：

 docker run -p 3000：3000 my-node-app

高度な使用

次に、マルチステージビルドを使用して画像サイズを縮小するなど、より高度な使用法を見てみましょう。

 ＃フェーズ1：ノードからアプリケーションをビルド：14ビルドとして
workdir/usr/src/app
パッケージをコピー*.json ./
NPMインストールを実行します
コピー 。 。
npm run buildを実行します

＃フェーズ2：ノードからランタイムミラーを作成：14アルパイン
workdir/usr/src/app
コピー -  from = build/usr/src/app/dist ./dist
パッケージをコピー*.json ./
NPMインストールを実行します - プロダクション
cmd ["node"、 "dist/main.js"]]

このアプローチは、実行時に必要なファイルのみが含まれるため、画像サイズを大幅に削減できます。

一般的なエラーとデバッグのヒント

Dockerを使用する場合、コンテナの故障、画像構築の故障など、いくつかの一般的な問題に遭遇する可能性があります。ここにデバッグのヒントがあります。

• コンテナログ： docker logsを使用してコンテナログを表示して、問題の診断に役立ちます。
• インタラクティブモード： docker run -itを使用して、コンテナのインタラクティブシェルを入力し、内部状態を確認します。
• ミラーレイヤーの問題：画像ビルドが失敗した場合、DockerFileのすべてのステップを確認して、すべての命令が正しく実行されることを確認します。

パフォーマンスの最適化とベストプラクティス

実際のアプリケーションでは、Dockerの使用を最適化すると、パフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。ここにいくつかの提案があります：

• ミラーサイズ：画像サイズを最小限に抑え、マルチステージビルドと高山の基本画像を使用します。
• キャッシュ利用：DockerFileの指示の順序を合理的に配置し、Dockerのキャッシュメカニズムを最大限に活用します。
• リソースの制限：Dockerのリソース制限機能を使用して、コンテナがホストリソースを過度に消費しないようにします。

また、DockerFilesを作成するときは、コードを読み取り可能で維持することも重要です。コメントを使用して、各指令の役割を説明し、Dockerfileを簡潔で明確に保ちます。

一般に、Dockerアーキテクチャと使用法を理解することで、開発と展開の効率を大幅に向上させることができます。この記事が、Dockerのコア概念をよりよく理解し、実際のプロジェクトに柔軟に適用するのに役立つことを願っています。

以上がDockerのアーキテクチャ：コンテナと画像の理解の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。