図解即戦力 仮想化 & コンテナがこれ 1 冊でしっかりわかる教科書

現在のシステム開発・運用に欠かすことのできない仮想化技術とコンテナ技術について、その基本をわかりやすく解説する図解本です。サーバ仮想化、ネットワーク仮想化について解説するとともに、現在の開発者には必須とも言えるコンテナ技術と、そのデファクトスタンダードである Docker と Kubernetes について解説します。関連する用語を一通り知ることのできる、1 冊目の入門書としてふさわしい内容です。

仮想マシンとコンテナの違い、Docker と Kubernetes の役割分担を、用語の地図として最初に押さえたい若手エンジニア向けの図解入門です。『図解即戦力 仮想化 & コンテナがこれ 1 冊でしっかりわかる教科書』は、五十嵐貴之、薄田達哉の両氏が著し、技術評論社の「図解即戦力」シリーズとして 2020 年 11 月に刊行されました。版元の紹介によると、サーバー仮想化とネットワーク仮想化を解説したうえで、コンテナ技術とそのデファクトスタンダードである Docker と Kubernetes を取り上げ、関連する用語を一通り知ることのできる 1 冊目の入門書という位置づけです。版元がおすすめの読者に挙げるのは、仮想化とコンテナ技術の基本やしくみについて知りたい若手エンジニアです。

全 6 章 57 項目、仮想化の基礎からクラウドのコンテナサービスまで

目次は全 6 章で、項目には 01 から 57 までの通し番号が付いています。第 1 章「仮想化の基礎知識」は仮想化の種別、メリットとデメリット、クラウドとの関係とクラウドのセキュリティを扱い、第 2 章「仮想化のしくみと技術」でホスト OS 型、ハイパーバイザ型、コンテナ型の 3 つのサーバー仮想化を比べたあと、VLAN、オーバーレイネットワーク、VPN、SDN、NFV、SD-WAN とネットワーク仮想化の項目が続きます。第 3 章「コンテナ技術の基礎知識」はコンテナの歴史、DevOps との関係、Docker 以外のコンテナ技術、マイクロサービス、コンテナと サーバーレス の比較です。第 4 章は Docker の章で、コンテナイメージ、ライフサイクル、Docker デーモン、名前空間、差分管理、Swarm mode、主要なコマンド、Docker Hub を扱い、第 5 章は Kubernetes の章で、ポッド、デプロイメントコントローラー、サービス、flannel、負荷分散と死活監視、スケーリング、主要なコマンド、自動ビルド、マルチクラウド、アーキテクチャと進みます。第 6 章「クラウドのコンテナサービス」は Amazon ECS、Amazon EKS、AWS Fargate、GKE、Cloud Run、AKS、ACI、Docker Enterprise を 1 項目ずつ紹介します。第 2 章の半分以上をネットワーク仮想化に割き、クラウド各社のサービスまで並べている点から、コンテナだけでなくインフラ全体の仮想化を見渡す構成と読めます。

仮想マシンとコンテナはどこで分離しているか

仮想化の方式を理解する鍵は、何を共有し、どこで区切っているかです。ホスト OS 型はふだん使っている OS の上に仮想化ソフトを載せてゲスト OS を動かし、ハイパーバイザ型は物理マシンの上に直接ハイパーバイザを置いてその上で複数の OS を動かします。どちらもゲストごとに OS のカーネルを持つため隔離が強い一方、起動やメモリの負担は重くなります。コンテナ型はカーネルをホストと共有し、Linux の 名前空間と cgroup でプロセスの見え方と使える資源を区切るので、軽く速く立ち上がる代わりに、ホストのカーネルの影響を受けます。本書が第 2 章で 3 方式を並べたあとに第 4 章で名前空間と差分管理の項目を置いているのは、この違いを図で確かめてから Docker の中身へ入る順序と読めます。そのうえで、多数のコンテナを複数のマシンにまたがって配置し、落ちたら立て直す仕事を担うのが コンテナオーケストレーション であり、第 5 章の Kubernetes の項目はこの役割を分解して説明する並びになっています。

2020 年の刊行時点を前提に読む注意点

本書は 2020 年 11 月時点の技術環境を前提にしています。その後、Kubernetes は Docker Engine を直接呼び出すための仕組み (dockershim) を 1.20 で非推奨とし、1.24 で取り除きました。Docker で作ったイメージはそのまま Kubernetes で動きますが、ノードのコンテナランタイムは containerd などが担う形が標準になっています。また Docker Enterprise の事業は 2019 年に Mirantis へ移っており、クラウド各社のサービスも名称や機能の追加が続いています。仕組みの説明は古びにくい一方、第 4 章と第 5 章のコマンドや第 6 章のサービスの細部は、各公式ドキュメントで確かめながら読むのが安全です。

向いている読者、インフラの全体像から入りたい若手

向いているのは、配属先で仮想サーバーやコンテナという言葉が飛び交い、まず全体の関係を図で押さえたい若手エンジニアや、ネットワーク仮想化も含めてインフラの用語を一通り揃えたい人です。逆に、Dockerfile を書きながら環境を組む手順や、Kubernetes の設定ファイルを実際に運用する方法を学びたい人には、1 項目ずつの図解という作りは物足りないはずで、手を動かす実践書と組み合わせることになります。仮想化からクラウドのコンテナサービスまでを 1 冊で見渡し、次に何を深掘りすべきかを自分で決められるようになりたい人にとって、最初の投資として回収しやすい教科書です。