勉強会での発表資料です。 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. 宣伝

28. https://cloudnativedays.jp/cndk2019/

29. https://twitter.com/cloudnativedays/status/1186154959517044736

30. ありがとうございました