Windowsコンテナ入門

Slides for a study meeting.
https://ssmjp.connpass.com/event/148726/

1. Windowsコンテナ⼊⾨
2. Kyohei Mizumoto(@kyohmizu) C# Software Engineer Interests Docker/Kubernetes Go Security whoami
3. 今⽇話すこと コンテナの基本 Windowsコンテナ概要 デモ（時間があれば）
4. 今⽇のゴール Windowsコンテナを何となく理解する Windowsコンテナを実⾏できるようになる
5. コンテナの基本
6. コンテナ︖ 仮想化技術の⼀つ(コンテナ型仮想化) ⇔ 仮想マシン(VM) 1つのホスト上に複数の分離空間(=コンテナ)を作成 ホストのプロセスとして動作 それぞれのコンテナでは異なるOSを実⾏可能 ホストOSのカーネルを共有 Dockerコンテナが主流
7. 仮想マシン コンテナ https://docs.microsoft.com/ja-jp/dotnet/architecture/microservices/container-docker- introduction/docker-defined
8. コンテナの特徴 仮想マシンとの相違 軽量(オーバーヘッドが少ない) 起動が⾼速 分離レベルはあまり⾼くない セキュリティリスクに注意 → Rootlessコンテナの利⽤ → gVisorによるサンドボックス化
9. コンテナを⽀える技術 namespace プロセスID、ユーザ、ファイルシステム等を分離 コンテナからホストのプロセス、ユーザは⾒えない cgroups CPU、メモリ等のマシンリソースを分離 リソースの使⽤量を制限
10. Windowsでのコンテナ利⽤ Docker Desktop for Windows 仮想マシン上でコンテナ実⾏を実⾏ Hyper-Vを使⽤ https://docs.docker.com/docker-for-windows/ Docker Toolbox(⾮推奨) レガシーなDockerデスクトッププログラム Oracle VM VirtualBoxを使⽤ https://docs.docker.com/toolbox/
11. Windowsコンテナ
12. Windowsコンテナ Windows Serverを実⾏するコンテナ Docker Desktop for Windowsで実⾏ Docker Toolboxでは実⾏不可 2つの分離モード プロセス分離(Process Isolation) Hyper-V分離(Hyper-V Isolation)
13. ベースイメージ Windows Server Core 従来の .NET frameworkアプリケーション⽤ Nano Server .NET Coreアプリケーション⽤ Windows Windows APIのフルセット Windows IoT Core IoTアプリケーション⽤ ※イメージは Docker Hub から取得可能
14. コンテナホストの要件 Windows Server 2016、Windows Server 2019、 Windows 10 Professional または Enterprise コンテナ機能が有効になっている Hyper-Vの機能が有効になっている(Hyper-V分離) OSが「C:」にインストールされいている(プロセス分離) BIOSで仮想化が有効になっている ホストOSがHyper-V仮想マシンの場合、nested virtualization の有効化が必要 https://docs.microsoft.com/ja-jp/virtualization/windowscontainers/deploy- containers/system-requirements
15. 分離モード 2つの分離モード プロセス分離(Process Isolation) Hyper-V分離(Hyper-V Isolation) 使⽤するイメージは共通 実⾏時のオプション(--isolation)で選択する 既定値(オプションなしで実⾏した場合) Windows Serverではプロセス分離 Windows 10ではHyper-V分離 https://docs.microsoft.com/ja-jp/virtualization/windowscontainers/manage- containers/hyperv-container
16. プロセス分離 ホストOS上のプロセスとしてコンテナを実⾏ ホストOSとカーネルを共有 ホストOSと同じバージョンのみ実⾏可能 起動が早く、オーバーヘッドが少ない 開発、テスト⽤
17. プロセス分離 Windowsのコンテナ機能を使⽤ ホストの実⾏プロセス CExecSvc.exe(コンテナ実⾏エージェント) 1コンテナ当たりCExecSvcが1つ起動 ホストからコンテナ内の実⾏プロセスを確認できる
18. Hyper-V分離 Hyper-Vの仮想マシン上でコンテナを実⾏ ホストOSとカーネルを共有しない ホストOSと同じか、古いバージョンのみ実⾏可能 Hyper-Vマネージャーでは確認できない 分離レベルが⾼い
19. Hyper-V分離 Hyper-Vの機能を使⽤ ホストの実⾏プロセス vmwp.exe(仮想マシンワーカー) vmmem.exe(メモリ、CPUをコンテナ⽤に仮想化) 1コンテナ当たりvmwp、vmmemが1つずつ起動 サポート⽤に1つのvmwp、2つのvmmemが常駐 ホストからコンテナ内の実⾏プロセスを確認できない
20. コンテナの実⾏ プロセス分離 docker run -it --isolation=process ` mcr.microsoft.com/windows/servercore:ltsc2019 cmd Hyper-V分離 docker run -it --isolation=hyperv ` mcr.microsoft.com/windows/servercore:ltsc2019 cmd
21. デモ
22. Azure VMでの利⽤ VMサイズはv3を指定する Nested Virtualizationを有効にするため https://docs.microsoft.com/en-us/azure/virtual-machines/windows/nested-virtualization https://azure.microsoft.com/de-de/blog/introducing-the-new-dv3-and-ev3-vm-sizes/
23. Azure Container Instanceでの利⽤
24. Kubernetesでの利⽤ Windowsのノード上で、Windowsコンテナを利⽤可能 https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/windows/intro-windows-in-kubernetes/
25. Azure Kubernetes Serviceでの利⽤ コンソール(Azure Cloud Shellなど)を使⽤ 1. プレビューの拡張機能(aks-preview)をインストール 2. AKSクラスタを作成 Windows⽤に管理ユーザー名とパスワードを指定 3. Windows Serverのノードプールを追加 4. kubernetesリソースを作成 nodeSelectorに "beta.kubernetes.io/os": windows を設定 https://docs.microsoft.com/en-us/azure/aks/windows-container-cli
26. 参考 Microsoftドキュメント（翻訳に難あり） https://docs.microsoft.com/ja-jp/virtualization/windowscontainers/ DockerHub - Docker Desktop for Windows https://hub.docker.com/editions/community/docker-ce-desktop-windows ＠ITの記事 https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1902/07/news024.html Docker実践ガイド第2版 https://book.impress.co.jp/books/1118101052
27. Thank you!