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アプリケーションの Docker 化

15 minutes

このワークショップの後半では、.NET アプリケーションを Kubernetes クラスターにデプロイします。

しかし、どのようにすればよいのでしょうか？

最初のステップは、アプリケーションの Docker イメージを作成することです。これはアプリケーションの「Docker 化」と呼ばれ、Dockerfile の作成から始まります。

まず、いくつかの重要な用語を定義しましょう。

重要な用語

Docker とは？

「Docker は、コンテナと呼ばれる緩やかに分離された環境でアプリケーションをパッケージ化して実行する機能を提供します。分離とセキュリティにより、特定のホスト上で多数のコンテナを同時に実行できます。コンテナは軽量で、アプリケーションの実行に必要なすべてを含んでいるため、ホストにインストールされているものに依存する必要がありません。」

Source: https://docs.docker.com/get-started/docker-overview/

コンテナとは？

「コンテナは、アプリの各コンポーネントの分離されたプロセスです。各コンポーネントは独自の分離された環境で実行され、マシン上の他のすべてから完全に分離されています。」

Source: https://docs.docker.com/get-started/docker-concepts/the-basics/what-is-a-container/

コンテナイメージとは？

「コンテナイメージは、コンテナを実行するためのすべてのファイル、バイナリ、ライブラリ、および設定を含む標準化されたパッケージです。」

Dockerfile

「Dockerfile は、コンテナイメージを作成するために使用されるテキストベースのドキュメントです。実行するコマンド、コピーするファイル、起動コマンドなどについて、イメージビルダーに指示を提供します。」

Dockerfile の作成

/home/splunk/workshop/docker-k8s-otel/helloworld ディレクトリに Dockerfile という名前のファイルを作成しましょう。

bash 
cd /home/splunk/workshop/docker-k8s-otel/helloworld

vi または nano を使用してファイルを作成できます。ここでは vi を使用した例を示します

bash 
vi Dockerfile

以下の内容をコピーして、新しく開いたファイルに貼り付けてください

以下のテキストを貼り付ける前に、vi で ‘i’ キーを押してインサートモードに入ってください。

dockerfile 
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS base
USER app
WORKDIR /app
EXPOSE 8080

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
WORKDIR /src
COPY ["helloworld.csproj", "helloworld/"]
RUN dotnet restore "./helloworld/./helloworld.csproj"
WORKDIR "/src/helloworld"
COPY . .
RUN dotnet build "./helloworld.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/build

FROM build AS publish
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
RUN dotnet publish "./helloworld.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/publish /p:UseAppHost=false

FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .

ENTRYPOINT ["dotnet", "helloworld.dll"]

vi で変更を保存するには、esc キーを押してコマンドモードに入り、:wq! と入力して enter/return キーを押します。

これはすべて何を意味するのでしょうか？分解して見ていきましょう。

Dockerfile の解説

この例ではマルチステージ Dockerfile を使用しており、Docker イメージの作成プロセスを以下のステージに分けています

マルチステージアプローチはより複雑ですが、デプロイ用の軽量なランタイムイメージを作成できます。以下で各ステージの目的を説明します。

Base ステージ

Base ステージでは、アプリを実行するユーザー、作業ディレクトリを定義し、アプリへのアクセスに使用されるポートを公開します。Microsoft の mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 イメージをベースにしています

dockerfile 
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS base
USER app
WORKDIR /app
EXPOSE 8080

mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 イメージには SDK ではなく .NET ランタイムのみが含まれているため、比較的軽量です。Debian 12 Linux ディストリビューションをベースにしています。ASP.NET Core Runtime Docker イメージの詳細については、GitHub を参照してください。

Build ステージ

Dockerfile の次のステージは Build ステージです。このステージでは mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 イメージが使用されます。これも Debian 12 をベースにしていますが、ランタイムだけでなく完全な .NET SDK が含まれています。

このステージでは、.csproj ファイルをビルドイメージにコピーし、dotnet restore を使用してアプリケーションで使用される依存関係をダウンロードします。

次に、アプリケーションコードをビルドイメージにコピーし、dotnet build を使用してプロジェクトとその依存関係を .dll バイナリのセットにビルドします

dockerfile 
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
WORKDIR /src
COPY ["helloworld.csproj", "helloworld/"]
RUN dotnet restore "./helloworld/./helloworld.csproj"
WORKDIR "/src/helloworld"
COPY . .
RUN dotnet build "./helloworld.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/build

Publish ステージ

3番目のステージは Publish です。Microsoft イメージではなく Build ステージのイメージをベースにしています。このステージでは、dotnet publish を使用してアプリケーションとその依存関係をデプロイ用にパッケージ化します

dockerfile 
FROM build AS publish
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
RUN dotnet publish "./helloworld.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/publish /p:UseAppHost=false

Final ステージ

4番目のステージは Final ステージです。Base ステージのイメージをベースにしています（Build および Publish ステージよりも軽量です）。Publish ステージのイメージからの出力をコピーし、アプリケーションのエントリポイントを定義します

dockerfile 
FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .

ENTRYPOINT ["dotnet", "helloworld.dll"]

Docker イメージのビルド

Dockerfile ができたので、これを使用してアプリケーションを含む Docker イメージをビルドできます

bash 
docker build -t helloworld:1.0 .

これは、現在のディレクトリの Dockerfile を使用して helloworld:1.0 というタグの Docker イメージをビルドするよう指示しています。

以下のコマンドで正常に作成されたことを確認できます

bash 
docker images

Docker イメージのテスト

続行する前に、以前起動したアプリケーションがインスタンス上で実行されていないことを確認してください。

Docker イメージを使用して、以下のようにアプリケーションを実行できます

bash 
docker run --name helloworld \
--detach \
--expose 8080 \
--network=host \
helloworld:1.0

注意：Docker コンテナがインスタンス上のリソースにアクセスできるように --network=host パラメータを含めています。これは、後でアプリケーションが localhost で実行されているコレクターにデータを送信する必要がある場合に重要です。

Docker コンテナが実行されていることを確認しましょう

bash 
docker ps | grep helloworld

以前と同様にアプリケーションにアクセスできます

bash 
curl http://localhost:8080/hello/Docker

ここまで到達できたなら、.NET アプリケーションの Docker 化に成功しました。おめでとうございます。

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