進化し続けるソフトウェア開発環境において、コンテナー化テクノロジは、効率性を高め、環境間におて一貫性を確保したい開発者にとって重要なものです。現在利用可能なさまざまなコンテナー テクノロジの中で、Linux Containers (LXC) と Docker は最も人気のある 2 つのツールです。これらのテクノロジの違いを理解することは、特定のプロジェクト ニーズに合った適切なツールを選ぶために不可欠です。
このブログ記事では、LXC と Docker の仮想環境を比較やそれぞれの機能について説明し、十分な情報を得た上で、適切な選択ができるようにします。
LXC とは
Linux コンテナー (LXC) は、Linux カーネルの主要機能を活用して、単一のホスト システム上で複数のアプリケーションを実行するための軽量で効率的な隔離環境を作る高度な仮想化テクノロジです。このテクノロジは、cgroup (コントロール グループ) や名前空間などの Linux カーネル機能を使用して、システム リソースを管理し、プロセスの隔離を実現します。
LXC は、Linux カーネルの本来の機能を使用して、オペレーティング システム レベルで動作する仮想化方法を提供するオープン ソース プロジェクトとして始まりました。このプロジェクトは、IBM などの多く貢献により 2000 年代後半に登場し、すぐに主流の Linux カーネルの一部になりました。この統合により、LXC はネイティブ サポートや最適化の恩恵を受け、LXC の採用と継続的な開発が容易になりました。
LXC は、コンテナー技術の進化において極めて重要な役割を果たしてきました。LXC はコンテナー化における将来のイノベーションの基礎を築き、その中には Docker の開発も含まれています。Docker は当初、デフォルトの実行環境として LXC を使用していましたが、後に独自のコンテナー ランタイムである libcontainer (現在は runc の一部) に移行しました。
LXC の主な特徴
- cgroup を使用したリソース管理: LXC は cgroup を使用してリソースの割り当てを管理し、各コンテナーが必要なリソースにアクセスできるようにしながら、他のコンテナーに影響を与えないようにします。これにより、効率的で安定したパフォーマンスが促進されます。
- 名前空間による分離: 名前空間は、各コンテナーを互いに隔離し、一つのコンテナー内のプロセスが他のコンテナーに干渉しないようにします。この機能により、セキュリティとシステムの信頼性が向上します。
LXC の利点
- 軽量性: 従来の仮想マシンが別々のオペレーティング システム (OS) インスタンスを必要とするのに対し、LXC コンテナーはホスト システムのカーネルを共有するため、リソース効率が向上し、起動が速くなります。
- オペレーティング システムとの近接性: Linux カーネルとの統合により、LXC は仮想マシンと似た機能を提供しますが、必要とするリソースはごくわずかです。
- システム リソースの効率的な使用: LXC は、複数の OS インスタンスのオーバーヘッドなしで、単一のホスト上で複数のコンテナーを実行できるようにすることで、リソースの使用率とスケーラビリティを最大化します。
LXC は、ネイティブに近いパフォーマンスを必要とする環境や、アプリケーションを細かく制御する必要があるユーザーにとって有益です。オープンソース プロジェクトである LXC は、その機能と Linux カーネルとの統合強化に尽力する開発者コミュニティによって進化し続けています。LXC は、効率的でスケーラブルかつ安全なコンテナー化ソリューションを求める開発者にとって、強力なツールです。
Docker コンテナーとは
Docker は、アプリケーションの開発、共有、実行方法に革命をもたらした包括的なプラットフォームとツール セットを提供します。これはコンテナー化の概念に基づいており、コンテナーと同義になるほど簡素化されています。
2013 年にリリースされた Docker は、当初、LXC でコンテナーを使用してアプリケーションをより簡単に作成、デプロイ、実行できるようにしました。Docker の導入は仮想化技術に大きな変化をもたらし、従来の仮想マシンよりも軽量で高速、かつ機敏にアプリケーションを処理できるようになりました。Docker は、デフォルトの実行環境として LXC を使用することから、独自のコンテナー ランタイムである libcontainer の開発により急速に進化しました。現在、これが Docker コンテナーの原動力となっています。
この移行により、Docker はソフトウェアのデプロイメントを標準化した単位で提供できるようになりました。アプリケーションとその依存関係を含んだコンテナーを使って、開発者のローカルなラップトップからクラウド上の本番サーバーまで、どこでも実行できる環境を提供しています。
Docker エコシステム
Docker Desktop | ユーザーフレンドリーなインターフェースの Docker Desktop は、 コンテナーの構築、実行、管理のタスクを簡素化します。 |
Docker Engine | Docker Desktop に同梱されている Docker のコア ランタイム コンポーネントは、 コンテナー化されたアプリケーションを実行するための軽量で安全な環境を 提供します。 |
Docker Scout | Docker Scout はリアルタイムで実用的な洞察を提供し、 ソフトウェア サプライ チェーンのエンドツーエンドの保護と管理を容易にします。 |
Docker Hub | 世界最大かつ最も広く使用されているイメージ リポジトリである Docker Hub は、 開発者がコンテナー化されたアプリケーションを 安全に共有および管理するためのコンテナー レジストリです。 |
Docker Build Cloud | マルチアーキテクチャの Docker ビルドをネイティブに実行し、 最大 37 倍ビルドを高速化します。 |
これらのツールは、開発からデプロイまで、コンテナー管理のライフサイクル全体に対応するソリューション スタックを総合的に形成します。
どのように Docker は LXC の強化を支援しているか
Docker は LXC から始まりましたが、ツールやサービスを追加することで、ユーザー体験や管理機能を大幅に向上させました。Docker Desktop は、使いやすいインターフェースやコマンドを通じてコンテナーの管理の複雑さの多くを抽象化し、より広範な開発者に対してコンテナー化を利用可能にしました。
Docker コンテナーは、アプリケーションの実行に必要なすべてを含む、軽量でポータブルな自己完結型のユニットです。複数の開発環境とデプロイ環境にまたがる一貫性を保証します。
Docker コンテナーの主な利点
- 移植性: Docker はプラットフォーム間で一貫性を確保できるため、変更を加えることなく、開発環境からテスト環境、本番環境まで、コンテナーを環境間で簡単に移動できます。
- 使いやすさ: Docker は、
docker run
などの直感的なコマンドを使用してコンテナー管理を簡素化し、新しいユーザーの学習コストを大幅に短縮します。 - 包括的なエコシステム: Docker Hub で利用できる Docker の広範なコンテナー イメージ ライブラリと幅広い管理ツールにより、迅速なアプリケーション開発とデプロイをサポートします。
LXC の使用を簡素化する製品から、現代のコンテナー化の実践を定義する包括的なエコシステムへの Docker の進化は、テクノロジ分野への大きな影響力を示しています。Docker はコンテナーを主流にし、そのプラットフォームでイノベーションを続ける開発者と組織のグローバル コミュニティを確立しました。
LXC と Docker のユースケース
LXC と Docker のどちらを選択するかを決める際には、それぞれの長所と一般的な使用例の理解が重要です。どちらもコンテナー化の目的を果たしますが、異なる運用ニーズやユーザープロファイルに対応しています。
LXC の使用例
- ハードウェア リソースへの効率的なアクセス: LXC はホスト OS との密接な相互作用によりネイティブに近いパフォーマンスを実現します。これは、集中的な計算能力やハードウェア へ直接アクセスを必要とするアプリケーションに役立ちます。これには、データ分析やビデオ処理など、パフォーマンスが重要な分野でのデータ量の多いアプリケーションが含まれます。
- 仮想デスクトップ インフラストラクチャ (VDI): LXC は、従来の VM よりも小さいフットプリントで完全なオペレーティング システムを実行できるため、VDI セットアップに最適です。そのため、LXC は仮想デスクトップを効率的に導入および管理したい企業に最適です。
LXC は通常、アプリケーション開発には使用されませんが、完全な OS 機能やハードウェアと直接統合が必要なシナリオで使用されます。最小限のオーバーヘッドで分離された安全な環境を提供できるため、従来の VM ではリソースを大量に消費する可能性があるインフラストラクチャ仮想化に適しています。
Docker の使用例
Docker は、導入速度と構成のシンプルさが何よりも重要となる環境で優れた性能を発揮し、最新のソフトウェア開発に最適です。Docker が強みを発揮する主なユースケースは次のとおりです。
- デプロイの合理化: Docker は、アプリケーションとそのすべての依存関係をコンテナーにパッケージ化し、開発から運用まで、あらゆる環境で一貫した操作を保証します。これにより、一般的なデプロイの問題が解消され、信頼性が向上します。
- マイクロサービス アーキテクチャ: Docker はマイクロサービスの開発、デプロイ、スケーリングを個別にサポートし、アプリケーションの俊敏性とシステムの回復力を強化します。Kubernetes との統合により、複雑なコンテナー化されたアプリケーションのオーケストレーションがさらに効率化され、デプロイとスケーリングを効率的に管理します。
- CI/CD パイプライン: Docker コンテナーは継続的な統合とデプロイメントを容易にし、開発者がテストとデプロイメントのプロセスを自動化できるようにします。このアプローチにより手作業を減らし、リリース サイクルを加速します。
- 広範なイメージ リポジトリと構成管理: Docker Hub は、事前構成された Docker イメージの膨大なリポジトリを提供し、アプリケーションのセットアップを簡素化します。Docker の構成管理機能により、一貫したコンテナー セットアップが保証され、メンテナンスと更新が容易になります。
Docker は、迅速な開発サイクルと複雑なアーキテクチャをサポートするユーティリティであるため、プロジェクトの効率性と運用の一貫性の向上を目指す開発者にとって貴重なツールです。
Docker と LXC の比較表
特徴/側面 | Docker | LXC |
---|---|---|
中核となる機能 | アプリケーションのコンテナー化。分離されたコンテナー内でアプリを実行。 | OS レベルの仮想化。単一の OS からホスト上で複数の Linux システムを実行。 |
UI | 管理を簡素化する高レベルのコマンドと GUI オプション。 | より細かい設定の制御が可能な、低レベルのコマンドラインに重点を置いた製品。 |
使いやすさ | Linux コンテナーに関する知識がほとんどない開発者にとって使いやすい。 | Linux システムと構成に関するより深い知識が必要。 |
セットアップの複雑さ | 事前に構築されたパッケージと広範なドキュメントによる簡素化されたセットアップ。 | 詳細な OS 構成の知識を必要とする、より複雑なセットアップ。 |
パフォーマンス | 軽量でオーバーヘッドが最小限で、マイクロサービスに適している。 | ネイティブのパフォーマンスに近いため、集中的な計算タスクに適している。 |
安全性 | Docker エンジンによる強力な分離、名前空間のサポート、cgroups。 | AppArmor や SELinux プロファイルなどの Linux カーネル セキュリティ機能を使用。 |
スケーラビリティ | 拡張性が高く、迅速なスケーリングが必要なアプリケーションに最適。 | Docker に比べてスケーラビリティが低く、より静的で制御された環境に最適。 |
アプリケーションの使用例 | CI/CD パイプライン、マイクロサービス、あらゆるコンテナー ベースのアプリケーションに最適。 | 完全な Linux ディストリビューション、VDI、またはハードウェアへの直接アクセスを必要とするアプリケーションの実行に最適。 |
資源効率 | OS コンポーネントの共有により、リソースの使用効率が高くなる。 | Docker よりもリソースを大量に消費するけれど、従来の VM ほどではない。 |
コミュニティとエコシステム | ツールとリソースの包括的なエコシステムを備えた大規模なコミュニティ。 | 主にシステム管理者と上級ユーザーを対象とした小規模なコミュニティ。 |
典型的なデプロイ | 開発環境、クラウド プラットフォーム、サーバーレス コンピューティングで一般的。 | 頻繁な変更なしで安定した長期的なデプロイを必要とする環境で使用される。 |
Docker と LXC はどちらもコンテナーを構築するための強力なツールですが、それぞれ目的が異なり、適したスキル レベルも異なります。Docker は、最小限のセットアップでさまざまな環境でアプリケーションを迅速かつ効率的に構築およびデプロイを行いたい開発者向けに設計されています。一方、LXC は、仮想マシンに代わる軽量な代替手段を必要とし、オペレーティング システムとハードウェアをより細かく制御したいユーザーに適しています。
まとめ
LXC と Docker のどちらを選択するかは、プロジェクトの特定のニーズと運用環境によって異なります。
- LXC は、完全なオペレーティング システム機能や広範なハードウェア操作を必要とするシナリオに最適であり、詳細なシステム制御や安定した長期的なデプロイを必要とするプロジェクトに適しています。
- Docker は、特に急速なスケーリングと頻繁な更新が求められる動的な環境において、アプリケーションの開発とデプロイの効率を高めたいと考えている開発者向けに適しています。
それぞれのツールにおいて、さまざまな技術要件とユースケースに合わせた独自の利点を提供し、プロジェクトの目標とインフラストラクチャの要求に合わせた選択をサポートします。
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*本記事は、Docker 社が提供している以下の記事から抜粋・転載したものです。
LXC vs. Docker: Which One Should You Use?
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