コンテナ化とは？Numecent独自の新しいコンテナ技術を紹介【トゥモロー・ネット テックブログ】

コンテナ化とは、アプリケーションとホストOSを隔離して実行する技術です。異なる環境でもアプリケーションを実行できる他、アプリケーションを独立させることができ、仮想マシンと比較して動作を軽量化できるため、広く使用されるようになりました。

本記事では、コンテナ化に関する基本的な概要を解説します。コンテナの種類やNumecent独自の新しいコンテナ技術、コンテナ化とアプリ仮想化の違いにも触れているのでご参考ください。

コンテナとは

コンテナとは、アプリケーションをホストOSから隔離し、独立した実行環境を提供する技術です。利点としては以下のようなことが挙げられます。

• 仮想化と比べてリソース管理ができること
• アプリ管理に特化していること
• スケール化が簡単であること

また、アプリケーションや設定ファイルをまとめて軽量にしつつ独立化させるといった特徴もあります。異なる環境やプラットフォームでアプリケーションを実行するときでも一貫性を保てるのも利点です。

一般的にコンテナと言えば「Linuxコンテナ（LXC：Linux Containers）」を表すことが多いですが、その他にも「Windowsコンテナ」や「Numecentの独自コンテナ」が存在します。

この章では、それぞれのコンテナの概要について解説します。

Linuxコンテナ

Linuxコンテナは、アプリケーションを独立した環境で実行する技術です。LinuxOSの中に隔離された空間を作るのが特徴で、他のコンテナ内のプロセスやホストOS上のプロセスに一切干渉せずに動作できる環境を作ります。

特別な注釈なく「コンテナ」と表記されているときは、「Linuxコンテナ」を表すことがほとんどです。

なお、Linuxコンテナは既存のホストOSから分離した環境を作れるので、消費するリソースも少ないのも特徴です。起動時間やアプリケーションの実行速度も早く、高速性を向上できます。

Windowsコンテナ

Windowsコンテナは、Windows OS上で動作するコンテナ技術です。

Linuxコンテナと同じくアプリケーションや設定を独立させた実行環境を提供しますが、Windowsアプリケーションに特化しているクライアントコンテナであるという点が大きな違いです。

Windowsコンテナには「Windows Serverコンテナ」と「Hyper-Vコンテナ」があります。

「Windows Serverコンテナ」はプロセスの起動だけでよいためコンテナの起動が速く、ホストOS上のプロセスとして実行する特徴があります。同じホスト上のコンテナは、同じ1つのホストOS下で実行されます。

また、OSやコンテナに脆弱性があると、ほかのコンテナも同様に影響を受けてしまう可能性があるといったデメリットがあります。

一方「Hyper-Vコンテナ」は、コンテナOSのブートや仮想マシンの起動に時間がかかるため、起動が遅いという特徴があります。仮想マシンとしてコンテナごとに隔離されるため独立性は高く、ほかのコンテナへ影響を与えることはほとんどありません。

Numecentの独自コンテナ技術

Numecent社（ニューメセント）が2012年に独自開発した、革新的なアプリの仮想化ソリューション「Cloudpaging」にもコンテナ化の要素があります。

Numecentのコンテナ化は、クライアントアプリを効率的に管理できる新しい技術で以下のような特徴があります。

1、新旧様々なアプリを実行可能

2、システム管理者の負担を軽減できる

3、ローカルへアプリがインストールされない

クライアントアプリを効率的に管理できる新しい技術であり、設定済みのアプリケーション

を配信することが可能です。パソコン1台1台にアプリケーションをインストールする必要がなくなる他、設定に必要なマニュアルやオンボーディングがほぼなくなるので、システム管理側の工数を大幅に削減できます。

その他、古いものから新しいものまで新旧様々なアプリを1つのOS上で稼働させることができ、OSのバージョンを気にすることなくアプリケーションを利用できるのも利点です。

一般的なアプリ仮想化ではアプリケーションのバイナリが全てそろってからでないとアプリが実行できません。一方Cloudpagingでは、コンテナ化されたアプリケーションバイナリの一部をダウンロードすれば実行できるようになります。

Numecent Cloudpagingについてはこちら

コンテナ化と仮想マシンとの違い

コンテナ化と仮想マシンは、どちらもソフトウェアやアプリケーションを実行するための技術ですが、それぞれ違いがあります。コンテナ化はアプリケーションをホストOSから隔離する技術で、アプリを起動させるための仮想マシンが必要ありません。

先述したCloudpagingでは、アプリ仮想化ソリューションでありながら、独自コンテナ技術を搭載しているため、両方の利点を活かすことができます。

ここでは、混同されやすいコンテナ化と仮想マシンの違いについて解説します。

	コンテナ化	仮想マシン
サーバーの負荷	小さい	大きい
使用する容量	小さい	大きい
ゲストOSの起動	✖	◯
メンテナンスの工数	小さい	大きい

それぞれの項目について、以下で詳しく解説します。

サーバーの負荷

仮想マシンの場合、仮想マシンごとに独自のOSが搭載されているためメモリ使用量が増えやすく、サーバーに負荷がかかるケースが多いです。物理的なリソースが欠けている場合、仮想マシンのスムーズな起動や通信に支障が出る場合があります。また、仮想マシンの数が増えると追加するべきオーバーヘッドも多くなるので注意が必要です。

一方コンテナ化であれば、OS環境を共有しアプリが実行されるので、仮想化より使用するリソース量を減らすことができます。ホストシステムのリソースを効率的に活用できるためスケーラビリティが高く、負荷の変動に対しても柔軟に対応できます。

つまり、コンテナは仮想マシンよりも軽量であり、リソースを効率よく利用しやすいと言えるのです。

使用する容量

前述の通り、仮想マシンでは仮想マシンごとに独自のOSが搭載されているためメモリ使用量が増加します。アプリケーション以外にOSなども容量にカウントされるため、メモリ使用量が多くなりすぎないかチェックすることが欠かせません。

コンテナ化の場合、アプリ実行のためのライブラリなど必要最低限のもののみを容量としてカウントします。ホストOSのカーネルも共有するので、仮想化マシンより遥かに軽量になるのです。

メンテナンスの工数

仮想化環境では各仮想マシンが完全な独立環境を保有するため、管理やメンテナンスのリソースが増えます。仮想マシンごとにOSやアプリケーションを管理したり、セキュリティアップデートを適用したりする必要があるので事前に工数を計算しておきましょう。

コンテナ化ではアプリケーションのメンテナンスのみで良く、またCloudpagingには必要なモジュールをピンポイントで更新するPatch機能もあり、管理やメンテナンスの工数を削減しやすくなります。

ゲストOSの起動

仮想マシンでは、それぞれの仮想マシンに対応するゲストOSが起動し、仮想ハードウェア上で動作するのが特徴があります。そのため、仮想化環境ではゲストOSの起動が必須で、一定の時間を要することも多いです。

コンテナ化されたアプリケーションではホストOSのカーネルを共有するので、ゲストOSの立ち上げを必要としません。起動までのタイムラグも短く、アプリケーションのプロセスを開始するまでのロスを最小限に抑えられます。

まとめ

コンテナとは、アプリケーションをホストOSから隔離し、独立した実行環境を提供する技術です。一般的には「Linuxコンテナ」を指すことが多いですが、その他にもWindowsコンテナやNumecentの独自コンテナなどがあります。

また、コンテナ化とアプリ仮想化の違いを理解しておくことも重要です。それぞれの特徴や違いを理解し、用途に合った活用法を見出しましょう。

トゥモロー・ネットでご支援できること

トゥモロー・ネットはNumecent社「Cloudpaging」の販売をはじめとする、仮想化・コンテナ化のソリューションをご提供しています。

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