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Docker とは
Docker とは、機能を配布する手段です。
本来の使い方はこちらを参照してください。
Docker は、イメージとコンテナという 2 つの状態が存在し、それぞれプログラムとプロセスとして読み替えることができます。
イメージはファイルであり、コンテナは実行状態のことです。
アプリケーションはファイルとして流通し、起動すると実行状態になります。
Docker の開発環境には Linux、macOS、Windows があります。(ちょっとウソが入っています。コンテナは正確にはリソースを分離する技術のことです)
状態 存在形態 備考 イメージ ファイル 実行前の状態: ダウンロードや手渡しなどで受け渡しできる。動作しなければ、ただのデータ。 コンテナ プロセス 実行中の状態: 何かの役に立っている状態。
また、イメージ (プログラム) の内容は Linux と Windows があり、
Linux コンテナはすべての環境で作成・実行できますが、
Windows コンテナは Windows でしか作成・実行ができません。
作成・実行可能な環境と使用割合 (本番環境ではありません)本稿は、Windows の Docker で Linux コンテナを動作させます*1。
The 2025 Docker State of Application Development Report による。
開発環境 Linux
コンテナWindows
コンテナ使用割合 Linux ✓ ✗ 53%
macOS ✓ ✗ 51%
Windows ✓ ✓ 47%
合計すると 100% を超過するが、これは開発者が複数の端末を使用していると予想される。
Windows で Linux コンテナを動作させる場合は WSL2 という Linux の実行環境が必要になります。
*1実務の本番環境は、ほぼすべてが Linux コンテナで構成されているため、これに合わせています。
WSL2 や Docker をそれぞれ単体でインストールするのは煩雑なので Docker Desktop で一度にインストールします。
Docker Desktop の GUI はネットワークを扱えないため、使用しません。
Windows の ターミナル で作業します。(スタートを右クリック - ターミナル)
動作環境
(Docker Desktop は KVM の Windows11 でも動作する)
項目 内容 備考 基本ソフト Windows11 pro 25H2 本稿記述時の最新版 Docker Docker Desktop v4.64.0 本稿記述時の最新版
Docker Desktop は WSL2 を含むDocker イメージ AlmaLinux9 コンテナは一般的な Linux で構成する
1. 動作環境の確認
Windows の仮想化が有効かどうかを確認する。
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Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新機能と改善のために最新の PowerShell をインストールしてください!https://aka.ms/PSWindows PS C:\> # WSL2 を起動できるか確認する PS C:\> Get-ComputerInfo -Property "HyperVisorPresent" HyperVisorPresent ----------------- True ← True があること PS C:\> exit ⏎
2. Docker Desktop のインストール
2-1. インストーラをダウンロードする。
公式 Web ページから、Docker Desktop のインストーラをダウンロードする。2-2. インストーラを実行する。
AMD64 と ARM64 が紛らわしいので注意すること。
Windows 版のダウンロード - AMD64 ← こっち Windows 版のダウンロード - ARM64
ファイル名は Docker Desktop Installer.exe だった。(623,857,584 バイト)
ARM64 版もファイル名が同じなので、さらに紛らわしい。
Docker Desktop Installer.exe を実行する。2-3. Docker を使えるようにする。
UAC では ボタンをクリックする。
⇓
ボタンをクリックする。
⇓
待つ (1～2 分間)
⇓
ボタンをクリックする。
この時点ではまだ Docker は使えない。
Docker Desktop を初期化すると WSL2 がセットアップされ、Docker を使えるようになる。2-4. WSL2 を確認する。
スタートから Docker Desktop を起動する。
Windows を再起動したときも Docker Desktop の起動が必要。
⇓
ボタンをクリックする。
⇓
Skip をクリックする。
⇓
かなり待つ。
⇓
GUI はしばらく使用しないのでウィンドウを閉じる。
Docker Desktop の GUI は (公式なのに) ネットワークの作成や管理ができない。
Portainer(CE) を使えば可能だが、本稿では触れない。
この「docker-desktop」を利用して Docker コンテナが動作する。2-5. サンプルで動作確認する。
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2-6. プロセスを確認する。
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Hello from Docker! ← これがメッセージ本体 This message shows that your installation appears to be working correctly. To generate this message, Docker took the following steps: 1. The Docker client contacted the Docker daemon. 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub. (amd64) 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the executable that produces the output you are currently reading. 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it to your terminal. To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with: $ docker run -it ubuntu bash Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID: https://hub.docker.com/ For more examples and ideas, visit: https://docs.docker.com/get-started/ PS C:\> exit ⏎
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3. Docker イメージの作成と動作確認
現在時刻を返すサーバ機能を作成してみる。
標準的な OS のコマンドだけを使用するため、プログラムは作成しない。
3-1. Docker イメージを作成する。
3-1-1. 定義ファイルを作成する。
3-1-2. Docker イメージをビルドする。
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PS C:\> # Dockerfile を作成する PS C:\> @" FROM almalinux:9-minimal # ncat をインストール RUN microdnf install -y nmap-ncat && microdnf clean all # リッスンポート (省略可。Docker Desktop では必須) EXPOSE 130 # ポート130で待ち受け、接続されたら現在時刻を返して終了する設定 # -lk: 待機を続ける, 130: ポート番号, -e: 接続時に実行するコマンド CMD ["ncat", "-lk", "130", "-e", "/usr/bin/date"] "@ | Out-File -Encoding utf8 .\daytime\Dockerfile ⏎ PS C:\> exit ⏎
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PS C:\> # Docker イメージの存在を確認する (イメージが実行中の場合は EXTRA の列に U が表示される) PS C:\> docker images daytime ⏎ i Info → U In Use IMAGE ID DISK USAGE CONTENT SIZE EXTRA daytime:latest 852848aca407 149MB 38.6MB U PS C:\> exit ⏎
3-2. 動作確認をする。
3-2-1. コンテナを起動する。
ここでは、自ホストの 1300 番ポートを経由してコンテナにアクセスする。
また、テストのためフォアグラウンドで実行する。(-d を付けない)
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*2一般にターゲットポートと呼ばれる。
-p : ホストポートとコンテナポート*2を指定する。 --rm : 実行後にコンテナのワークを削除する。(一時ファイルやログ) --init : 終了シグナルの受け口を設けて正常終了を可能にする。(Ctrl + C を使用する場合は必須) --name : 実行インスタンスの名称を指定する。(ひとつのイメージから複数のインスタンスを実行可能)
3-2-2. 別のターミナルから確認する。(同じコンピュータ)
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PS C:\> # コンテナを停止させる場合はこちら PS C:\> docker stop daytime-0 ⏎ daytime-0 PS C:\> exit ⏎
3-3. Docker イメージの削除
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Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新機能と改善のために最新の PowerShell をインストールしてください!https://aka.ms/PSWindows PS C:\> # Docker イメージの存在を確認する PS C:\> docker images daytime ⏎ i Info → U In Use IMAGE ID DISK USAGE CONTENT SIZE EXTRA daytime:latest 852848aca407 149MB 38.6MB U
PS C:\> # Docker イメージを削除する PS C:\> docker image rm daytime ⏎ Untagged: daytime:latest Deleted: sha256:852848aca407c57e295016016f10bb40c046c8e4cdd56f617911651cfc8e86c7
PS C:\> # Docker イメージの削除を確認する PS C:\> docker images daytime ⏎ i Info → U In Use IMAGE ID DISK USAGE CONTENT SIZE EXTRA --- daytime:latest は表示されない ---
PS C:\> # ワークを削除する。 PS C:\> # 既に終了したコンテナのワークをすべて削除する。(一時ファイルやログ) PS C:\> docker container prune ⏎ WARNING! This will remove all stopped containers. Are you sure you want to continue? [y/N] y ⏎ Deleted Containers: cb0a8215a0a7d916e3a2bc1b753a3dd50fe460fb050ceb235efa0efc7707d344 bc4c49cb10c49e20984f9eb7d3edcb1f03d6b88153d5f7f37b78315de16c7ee1 Total reclaimed space: 0B PS C:\> exit ⏎
4. じゃんけんシステムの作成
3 つのじゃんけんサーバを動作させ、それぞれの勝敗をカウントする。
じゃんけんサーバはグー・チョキ・パーを返すだけとし、進行役コンテナが勝敗を取りまとめる。
それらを相互接続するために、ユーザ定義ブリッジネットワークを作成する。
プログラムは Python を使用し、Flask を使ったじゃんけんサーバ 1 つ*3と、MC クライアント*4を作成する。
*3 1 つのイメージを、名前を変えて 3 つ起動する。
*4 MC: 司会進行役のこと。イベントを進行させたり、盛り上げたりする。
4-1. じゃんけんサーバを作成する。
4-1-1. プレイヤーのプログラムを作成する。
4-1-2. プレイヤーの動作を確認する。
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PS C:\> # プレイヤープログラムとして "player.py" を作成する PS C:\> @" #!/usr/bin/env python3 from flask import Flask, jsonify import os, random MY_NAME = os.getenv('MY_NAME', 'unknown') app = Flask(__name__) @app.route('/hand') def get_hand(): # ランダムに手を返す hand = random.choice([ 'R', # Rock グー 'P', # Paper パー 'S', # Scissors チョキ ]) return jsonify({"name": MY_NAME, "hand": hand}) if __name__ == '__main__': app.run(host='0.0.0.0', port=8080) "@ | Out-File -Encoding utf8 .\janken\player.py ⏎
PS C:\> # Dockerfile として "player" を作成する PS C:\> @" # 材料（OS）の指定 FROM almalinux:9 # 作業ディレクトリの指定 WORKDIR /app # 道具のインストール（ビルド時にネットワークが必要） RUN dnf install -y python3 python3-pip RUN pip3 install flask # リッスンポート (省略可。Docker Desktop では必須) EXPOSE 8080 # プログラムをコンテナの中へ入れる COPY player.py /app/player.py # 起動時に実行するコマンド (AUTOEXEC) ENTRYPOINT ["python3"] CMD ["player.py"] "@ | Out-File -Encoding utf8 .\janken\player ⏎
PS C:\> # プレイヤーをビルドする PS C:\> docker build -t janken-player -f .\janken\player .\janken\ ⏎ PS C:\> exit ⏎
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PS C:\> # プレイヤーを呼び出す (複数回) PS C:\> curl.exe localhost:8080/hand ; curl.exe localhost:8080/hand ⏎ {"hand":"R","name":"jp1"} ← グーを返した {"hand":"S","name":"jp1"} ← チョキを返した
PS C:\> # プレイヤーを停止させる (コンテナ名: jp1) PS C:\> docker stop jp1 ⏎ PS C:\> exit ⏎
4-2. MC クライアントを作成する。
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Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新機能と改善のために最新の PowerShell をインストールしてください!https://aka.ms/PSWindows PS C:\> # クライアントプログラムとして "mc.py" を作成する PS C:\> @" #!/usr/bin/env python3 import requests, time time.sleep(3) # プレイヤーの起動を待つ nodes = [ 'http://jp1:8080/hand', 'http://jp2:8080/hand', 'http://jp3:8080/hand', ] results = {'jp1': 0, 'jp2': 0, 'jp3': 0} def judge(h_a, h_b, h_c): hands = set([h_a, h_b, h_c]) # 3種類出た、または1種類だけなら「あいこ」 if len(hands) == 3: return [] if len(hands) == 1: return [] # 勝敗が決まる場合（2種類のみ存在） win_map = { 'R': 'S', # グー : チョキ 'S': 'P', # チョキ : パー 'P': 'R', # パー : グー } # どの手が勝っているか特定 h1, h2 = list(hands) winner_hand = h1 if win_map[h1] == h2 else h2 # 勝った手を出した人をリストで返す winners = [] if h_a == winner_hand: winners.append('jp1') if h_b == winner_hand: winners.append('jp2') if h_c == winner_hand: winners.append('jp3') return winners for i in range(10): print(f'Round {i+1: >2}:', end='') try: # 3人から手を取得 h_a = requests.get(nodes[0]).json()['hand'] h_b = requests.get(nodes[1]).json()['hand'] h_c = requests.get(nodes[2]).json()['hand'] winners = judge(h_a, h_b, h_c) for w in winners: results[w] += 1 print(f'jp1:{h_a}, jp2:{h_b}, jp3:{h_c} -> 勝ち: {winners}') except Exception as e: print(f'Error: {e}') print('-----') print(f'結果: {results}') "@ | Out-File -Encoding utf8 .\janken\mc.py ⏎
PS C:\> # MC クライアントの Dockerfile として "mc" を作成する PS C:\> @" # 材料 (OS) の指定 FROM almalinux:9 # 作業ディレクトリを設定 WORKDIR /app # Python と HTTPリクエスト用のライブラリをインストール # (ビルド時にネットワークが必要) RUN dnf install -y python3 python3-pip && \ pip3 install requests # MC のプログラムをコンテナ内にコピー COPY mc.py /app/mc.py # 起動時に実行するコマンド (AUTOEXEC) ENTRYPOINT ["python3", "mc.py"] "@ | Out-File -Encoding utf8 .\janken\mc ⏎
PS C:\> # MC クライアントをビルドする PS C:\> docker build -t janken-mc -f .\janken\mc .\janken\ ⏎ PS C:\> exit ⏎
4-3. 動作を確認する。
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PS C:\> # じゃんけんプレイヤーを 3 つ起動する。(janken-net に接続) PS C:\> docker run -d --rm --init --name jp1 --network janken-net -e MY_NAME=jp1 janken-player ⏎ PS C:\> docker run -d --rm --init --name jp2 --network janken-net -e MY_NAME=jp2 janken-player ⏎ PS C:\> docker run -d --rm --init --name jp3 --network janken-net -e MY_NAME=jp3 janken-player ⏎
PS C:\> # MC クライアントを実行する。(janken-net に接続) PS C:\> docker run --rm --init --name jmc --network janken-net janken-mc ⏎ Round 1:jp1:S, jp2:S, jp3:S -> 勝ち: [] Round 2:jp1:P, jp2:S, jp3:S -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] Round 3:jp1:R, jp2:S, jp3:R -> 勝ち: ['jp1', 'jp3'] Round 4:jp1:P, jp2:R, jp3:P -> 勝ち: ['jp1', 'jp3'] Round 5:jp1:R, jp2:P, jp3:S -> 勝ち: [] Round 6:jp1:S, jp2:R, jp3:R -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] Round 7:jp1:R, jp2:P, jp3:P -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] Round 8:jp1:P, jp2:S, jp3:R -> 勝ち: [] Round 9:jp1:R, jp2:R, jp3:R -> 勝ち: [] Round 10:jp1:P, jp2:R, jp3:S -> 勝ち: [] ----- 結果: {'jp1': 2, 'jp2': 3, 'jp3': 5}
PS C:\> # じゃんけんプレイヤーを 3 つ停止させる PS C:\> docker stop jp1 jp2 jp3 ⏎
PS C:\> # ユーザ定義ブリッジネットワーク janken-net を削除する PS C:\> docker network rm janken-net ⏎ PS C:\> exit ⏎
5. Docker イメージの受け渡し
Docker イメージはローカルリポジトリを基本として動作するため、他の環境へ移すにはセーブ・ロードの作業が必要になる。
tar 形式だが、セーブ後の圧縮は不要。
5-1. イメージをまとめてセーブする。
5-2. イメージをまとめてロードする。
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Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新機能と改善のために最新の PowerShell をインストールしてください!https://aka.ms/PSWindows PS C:\> # イメージをまとめてセーブする PS C:\> docker save janken-player janken-mc -o janken.tar ⏎ PS C:\> # 内容を確認する PS C:\> tar -xOf janken.tar manifest.json | ConvertFrom-Json | ForEach-Object { $_.RepoTags } ⏎ janken-player:latest janken-mc:latest PS C:\> exit ⏎
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6. Compose の利用
Compose 機能を使用すると、上記 4-3 をまとめて実行できるようになる。
6-1. YAML で依存関係を記述する。
6-2 Compose で実行する。
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Windows の仕様のせいで WSL2 とのストリーム処理が同期しない。
これを回避するため $null | で強制的にバッファを開放している。
プロジェクトすべてをデタッチ起動にして logs を取得すれば、この必要はない。
(docker compose … ls をしないなら up に --abort-on-container-exit を付加しても良い)
Compose は複数起動を許容するため jmc → jmc-1 となる。
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Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新機能と改善のために最新の PowerShell をインストールしてください!https://aka.ms/PSWindows PS C:\> # Compose で実行する PS C:\> # Compose はプロジェクト単位で動作するため -p でプロジェクト名を指定する PS C:\> # [+] up 5/5 等のステータス表示が不要の場合は 2> $nul で標準エラーを捨てる PS C:\> $null | docker compose -f ./janken/janken.yml -p janken-prj up ⏎ [+] up 5/5 ✓ Network janken-prj_janken-net Created 0.1 ✓ Container janken-prj-jp1-1 Started 0.5 ✓ Container janken-prj-jp2-1 Started 0.5 ✓ Container janken-prj-jp3-1 Started 0.5 ✓ Container janken-prj-jmc-1 Started 0.7 Attaching to jmc-1 jmc-1 | Round 1:jp1:R, jp2:P, jp3:R -> 勝ち: ['jp2'] jmc-1 | Round 2:jp1:P, jp2:S, jp3:P -> 勝ち: ['jp2'] jmc-1 | Round 3:jp1:S, jp2:P, jp3:R -> 勝ち: [] jmc-1 | Round 4:jp1:S, jp2:S, jp3:S -> 勝ち: [] jmc-1 | Round 5:jp1:S, jp2:P, jp3:S -> 勝ち: ['jp1', 'jp3'] jmc-1 | Round 6:jp1:S, jp2:R, jp3:R -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] jmc-1 | Round 7:jp1:R, jp2:S, jp3:P -> 勝ち: [] jmc-1 | Round 8:jp1:R, jp2:P, jp3:P -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] jmc-1 | Round 9:jp1:R, jp2:P, jp3:P -> 勝ち: ['jp2', 'jp3'] jmc-1 | Round 10:jp1:P, jp2:S, jp3:R -> 勝ち: [] jmc-1 | ----- jmc-1 | 結果: {'jp1': 1, 'jp2': 5, 'jp3': 4} jmc-1 exited with code 0
PS C:\> # Compose の状態を見る PS C:\> docker compose -p janken-prj ls ⏎ NAME STATUS CONFIG FILES janken-prj running(3) C:\Users\who\janken\janken.yml
PS C:\> # Compose で停止する PS C:\> $null | docker compose -p janken-prj down ⏎ [+] down 5/5 ✓ Container janken-prj-jmc-1 Removed 0.0s ✓ Container janken-prj-jp1-1 Removed 10.2 ✓ Container janken-prj-jp2-1 Removed 10.2 ✓ Container janken-prj-jp3-1 Removed 10.2 ✓ Network janken-prj_janken-net Removed 0.12 PS C:\> # docker compose down が完全に終了するまで待つ PS C:\> Start-Sleep -Seconds 5 ⏎ PS C:\> exit ⏎
これを抑止するには YAML で container_name: jmc を記述して固定化する。(スケーリングを阻害するので、ふつうはやらない)
