Docker入門：コンテナ技術の基礎と実践

はじめに

現代のソフトウェア開発において、「Docker」という言葉を聞いたことがない人は少ないでしょう。しかし、実際にDockerを使いこなせている人はまだ少ないのが現状です。この記事では、Dockerの基本概念から実践的な使い方まで、丁寧に解説していきます。

Dockerとは何か

Dockerは、アプリケーションとその実行環境をコンテナという形でパッケージ化し、どの環境でも同じように動作させるためのプラットフォームです。

コンテナ技術のメリット

1. 環境の一貫性: 開発環境と本番環境で同じ動作を保証
2. 高速な起動: VMに比べて秒単位で起動
3. リソース効率: ホストOSのカーネルを共有し、軽量に動作
4. 移植性: どのマシンでも同じように動作

コンテナとVMの違い

多くの人が混乱するのが、コンテナと仮想マシン（VM）の違いです。

特徴	コンテナ	仮想マシン
起動時間	秒単位	分単位
リソース使用量	軽量	重い
分離レベル	プロセスレベル	ハードウェアレベル
OS	ホストOSを共有	ゲストOSが必要
サイズ	MB単位	GB単位

イメージで理解する違い

• VM: コンピューターの中に別のコンピューターを作る
• コンテナ: 同じコンピューター内で独立した部屋を作る

Dockerの基本コマンド

イメージの操作

# イメージをダウンロード
docker pull nginx:latest

# イメージ一覧を確認
docker images

# イメージを削除
docker rmi nginx:latest

コンテナの操作

# コンテナを起動
docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx

# コンテナ一覧を確認（起動中のみ）
docker ps

# 全コンテナ一覧を確認（停止中も含む）
docker ps -a

# コンテナを停止
docker stop my-nginx

# コンテナを削除
docker rm my-nginx

便利なオプション

# インタラクティブモードで起動
docker run -it ubuntu bash

# ボリュームをマウント
docker run -v /host/data:/container/data nginx

# 環境変数を設定
docker run -e DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/myapp nginx

Dockerfileの書き方

Dockerfileは、独自のDockerイメージを作成するための設計書です。

基本的な構造

# ベースイメージを指定
FROM node:18-alpine

# 作業ディレクトリを設定
WORKDIR /app

# 依存関係ファイルをコピー
COPY package*.json ./

# 依存関係をインストール
RUN npm ci --only=production

# アプリケーションコードをコピー
COPY . .

# ポートを公開
EXPOSE 3000

# ヘルスチェック
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s \
  CMD curl -f http://localhost:3000/health || exit 1

# 起動コマンド
CMD ["node", "server.js"]

Dockerfileのベストプラクティス

1. 軽量なベースイメージを使用: alpine タグを活用
2. マルチステージビルド: ビルド環境と実行環境を分離
3. レイヤーキャッシュを活用: 変更頻度の低いファイルを先にコピー
4. .dockerignoreを使用: 不要なファイルを除外

マルチステージビルドの例

# ビルドステージ
FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build

# 実行ステージ
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80

docker-composeの活用

複数のコンテナを管理するには、docker-composeが便利です。

docker-compose.ymlの基本

version: '3.8'

services:
  web:
    build: ./web
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/myapp
    depends_on:
      - db
    volumes:
      - ./web:/app
      - /app/node_modules

  db:
    image: postgres:15-alpine
    environment:
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: pass
      POSTGRES_DB: myapp
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    ports:
      - "5432:5432"

  redis:
    image: redis:7-alpine
    ports:
      - "6379:6379"

volumes:
  postgres_data:

よく使うコマンド

# 全サービスを起動
docker-compose up -d

# 特定のサービスだけ起動
docker-compose up -d web

# ログを確認
docker-compose logs -f

# 特定サービスのログ
docker-compose logs -f web

# サービスを停止
docker-compose down

# ボリュームも含めて削除
docker-compose down -v

# ビルドし直す
docker-compose build

# 再起動
docker-compose restart

実践的なユースケース

1. 開発環境の構築

# docker-compose.dev.yml
version: '3.8'
services:
  app:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile.dev
    volumes:
      - .:/app
      - /app/node_modules
    environment:
      - NODE_ENV=development
    command: npm run dev

2. 本番環境の構成

# docker-compose.prod.yml
version: '3.8'
services:
  app:
    build: .
    restart: always
    environment:
      - NODE_ENV=production
    deploy:
      replicas: 3
      resources:
        limits:
          cpus: '0.5'
          memory: 512M

3. CI/CDパイプラインでの活用

# .github/workflows/docker-build.yml
name: Docker Build
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      - name: Build Docker image
        run: docker build -t myapp:${{ github.sha }} .
      - name: Run tests
        run: docker run myapp:${{ github.sha }} npm test

トラブルシューティング

よくある問題と解決策

コンテナが起動しない

# ログを確認
docker logs <container_id>

# インタラクティブモードでデバッグ
docker run -it --entrypoint sh <image>

ポートが既に使用中

# 使用中のポートを確認
lsof -i :3000

# 別のポートを使用
docker run -p 3001:3000 nginx

ディスク容量の圧迫

# 未使用イメージを削除
docker image prune -a

# 未使用ボリュームを削除
docker volume prune

# 全ての未使用リソースを削除
docker system prune -a

まとめ

Dockerは現代のソフトウェア開発において、もはや必須の技術となっています。この記事で学んだポイントを整理します：

1. Dockerの本質: アプリケーションと環境をパッケージング
2. VMとの違い: 軽量・高速・リソース効率が優位
3. 基本コマンド: run, ps, stop, rm をマスター
4. Dockerfile: 独自イメージ作成の設計書
5. docker-compose: 複数コンテナ管理の強力なツール

次のステップ

• Docker Hubで様々なイメージを探索してみる
• 自分のアプリケーションをDocker化してみる
• Kubernetesなどのオーケストレーションツールを学ぶ
• CI/CDパイプラインにDockerを組み込んでみる

コンテナ技術は日々進化しています。基本概念を押さえておけば、新しい技術にも素早く適応できるでしょう。

参考リンク

• Docker公式ドキュメント
• Docker Hub
• Docker Compose ドキュメント
• Play with Docker

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著者: AI Tech Blog
最終更新: 2026年4月