コンテナ ネットワークとは

コンテナ ネットワークは、自宅のデスクトップや Web スケールのエンタープライズ ネットワーク ソリューションで使用される、仮想マシンに似たコンセプトの新しいアプリケーション サンドボックス メカニズムです。コンテナ内は、ホストやほかのすべてのコンテナから分離され、独自のユーザー、ファイル システム、プロセス、ネットワーク スタックを持つフル機能の Linux 環境になっています。コンテナ内のすべてのアプリケーションは、コンテナ内で利用可能なファイルまたはリソースのみアクセスまたは変更することが許可されています。

複数のコンテナのそれぞれに独自のアプリケーションをインストールして独自の依存関係を持たせ、同時に実行することができます。これは、新しいバージョンのアプリケーションで依存関係のアップグレードが必要であるにもかかわらず、そのアップグレードを実行するとサーバ上で実行されているほかのアプリケーションの依存関係と競合を引き起こす可能性がある場合に、特に便利です。コンテナは、仮想マシンとは異なり、コンピュータ上のすべてのハードウェアを完全にシミュレートするのではなく、ホスト リソースを共有するものであるため、仮想マシンよりも小型で高速であるとともに、オーバーヘッドが軽減されます。特に Web スケールのアプリケーションの用途において、コンテナは、仮想マシンに代わるマイクロサービス アーキテクチャの展開プラットフォームとして設計されました。

コンテナには可搬性という特性もあり、たとえばコンテナ エンジンの Docker では、コンテナとその依存関係をすべてまとめてパッケージ化し、ダウンロード可能なコンテナ パッケージとして提供できます。コンテナは、ダウンロード後すぐにホスト上で実行できます。

コンテナ ネットワークは、コンセプトが仮想マシン（VM）に似た仮想化の一形態ですが、異なる点があります。第一に、仮想マシンがハードウェアの仮想化であるのに対し、コンテナ方式は OS の仮想化の一種です。

ハイパーバイザー上で稼働する各仮想マシンには、それぞれ独自のオペレーティング システム、アプリケーション、ライブラリがあり、永続データのカプセル化、新しい OS のインストール、ホストとは異なるファイル システムの使用、異なるカーネル バージョンの使用が可能です。

一方コンテナは、イメージの「実行中のインスタンス」です。つまり、起動していくつかのタスクを実行したら削除される、一時的なオペレーティング システムの仮想化です。コンテナは一時的であるという特性上、より大きなアドレス空間を必要とする仮想マシンと比べて、数多くのコンテナのインスタンスを実行できます。

コンテナでは、ネームスペースと cgroup という 2 つの Linux カーネル機能を利用して分離を実現します。コンテナをほかのリソースから分離してコンテナ独自のシステムのビューを提供するために、各リソースに対してネームスペースを作成し、残りのシステムから共有できないようにします。そしてコントロール グループ（cgroup）を使って、CPU、メモリ、ディスク I/O、ネットワークなどのシステム リソースを監視、制限します。

コンテナは、マイクロサービスのプラットフォームとして仮想マシンに代わって急速に採用が進んでいます。

コンテナには、いくつかの重要なメリットがあります。

• コンテナ化されたアプリケーションを既存のワークロードとともに実行可能：コンテナ化されたアプリケーションと従来の仮想マシンを同じインフラストラクチャ上で同時に実行することができるため、柔軟性とスピードが向上します。
• セキュリティ、視認性、管理性とともに可搬性を実現：コンテナ固有の設計により、サンドボックスを使ったセキュリティの向上、ホストでのリソースの透過性、タスクの管理、実行環境の可搬性が実現します。
• 既存のインフラストラクチャを活用して容易に拡張：既存の SDDC を利用することで、コストと時間がかかるインフラストラクチャの再設計を回避し、サイロ化を防止できます。サイロは、同一組織の異なる部門がそれぞれ独自の IT インフラストラクチャを保持している場合に発生します。このような「サイロ効果」は、組織全体の IT ポリシーやアップグレードを適用する際に、各部門の技術構成の違いに起因する問題を引き起こします。サイロの再統合はコストと時間のかかる作業ですが、コンテナ ネットワークによってこれを回避することができます。
• 開発者は Docker 互換のインターフェイスを使用可能：Docker に慣れている開発者は、Docker と互換性があるインターフェイスを使用してコンテナ内でアプリケーションを開発し、セルフサービス管理ポータルまたは UI を通じてコンテナをプロビジョニングできます。