コンテナ

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コンテナ とは、LinuxでいえばLXCやDockerといった「プロセス空間を隔離」したOSレベルでの仮想化です。

読み方

コンテナ

こんてな

container

こんてな

概要

コンテナによる仮想化は、仮想マシンのモデルに比べて、軽量で、高速です。コンテナは、

コンテナと仮想マシンの違い

非仮想化環境

コンテナを使わない非仮想化環境を示します。コンテナや仮想マシンを使用しない場合、OSの上で、フラットな空間でプロセスが実行されます。

非仮想化環境のスタック

プロセス	プロセス	プロセス	プロセス
OS
物理マシン

仮想マシン

仮想マシンでは、以下のようなスタック構造になります。 物理マシン(HW, Hardware)の上にホストOSがあり、ホストOSの上で仮想マシン(VM)が実行され、VMの上で、ゲストOSが動作し、ゲストOSの上でプロセスが実行されます。VMの上で動作するゲストOSは、ホストOSと異なるものが実行できます。

仮想マシン(VM)のスタック

プロセス	プロセス	プロセス	プロセス
ゲストOS		ゲストOS
仮想マシン		仮想マシン
ホストOS
物理マシン

コンテナ

コンテナのプロセスは、ホストOSのプロセスとして実行されます。コンテナに属するプロセスは、通常のプロセス空間とは異なる隔離された空間内で実行されます。隔離空間をコンテナと呼びます。

コンテナのスタック

隔離空間 プロセス プロセス	隔離空間 プロセス プロセス	プロセス	プロセス
OS
物理マシン

コンテナのメリット

• 起動が軽いです
• オーバーヘッドが少ないてすみます
• 必要なプロセスだけ起動すれば良いです(ゲストOSは不要)

コンテナのデメリット

• OSが実行できるプロセスしか実行できません。
• それぞれのコンテナから見えるカーネルは、同じカーネルであるため、コンテナから見える・アクセスできるデバイスやカーネルモジュールは、すべて同じになります。

コンテナで分割されるリソース

コンテナごとに分割されるリソースの例を以下に挙げます。

• プロセステーブル
• ファイルシステム
• ネットワーク
• CPU、メモリ、デバイス

コンテナを実現する機能

• namespace
• cgroups

namespace

namespace(名前空間) は、プロセスをグループ化し、隔離されたコンテナの空間を作る機能です。 namespace には、以下の種類があります。

• マウント名前空間
• UTS名前空間
• PID名前空間
• IPC名前空間
• ユーザ名前空間
• ネットワーク名前空間

仮想化技術に関連のあるもの

• chroot
• jail
• cgroups
• LXC
• Docker

• KVM
• VMware
• Xen
• FreeBSD bhyve

関連項目

• LXC
• Docker

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