Dockerと仮想化の違い

2024年11月9日 2024年11月9日山崎講師

山崎講師

Dockerと仮想化（特に仮想マシン、VM）は、どちらもアプリケーションの実行環境を分離・隔離する技術ですが、その仕組みや目的、メリット・デメリットに違いがあります。以下に、Dockerと仮想化の違いについて詳しく説明します。

1. 基本構造の違い

仮想化（VM）
仮想マシン（VM）は、ホストOS上に別の「ゲストOS」を丸ごと立ち上げて、その中でアプリケーションを実行します。Hypervisorと呼ばれるソフトウェア（VMwareやVirtualBoxなど）を使って、ホストマシンのリソース（CPU、メモリ、ストレージ）を分割し、それぞれの仮想マシンに割り当てます。

構造：物理ハードウェア → ホストOS → Hypervisor → ゲストOS（Linux、Windowsなど） → アプリケーション

Docker（コンテナ）
Dockerでは、コンテナという単位でアプリケーションを隔離して実行します。コンテナはホストOSのカーネルを共有しながら、独自のユーザー空間を持つため、仮想マシンのようにゲストOSを必要とせず軽量です。

構造：物理ハードウェア → ホストOS → Dockerエンジン → コンテナ（ユーザー空間） → アプリケーション

2. OSの必要性

仮想マシン：ゲストOSを使用するため、各VMが独自のOSを持ち、ホストOSと異なるOSもインストール可能です（例：Windows上でLinux VMを動かす）。
Docker：ホストOSのカーネルを共有するため、基本的にはホストOSと同じOSファミリー（例：ホストOSがLinuxの場合、コンテナもLinuxが必要）で動作します。ただし、Windows Subsystem for Linux 2（WSL2）を使えば、Windows上でLinuxコンテナを動かすこともできます。

3. 起動の速さとリソース消費

仮想マシン：ゲストOS全体を起動するため、初期起動に時間がかかり、メモリやCPUなどのリソースも多く消費します。
Docker：コンテナはホストOSのカーネルを共有し、軽量なため、起動が非常に速く、必要なリソースも少なく済みます。

4. セキュリティと隔離のレベル

仮想マシン：独立したOS環境を持つため、ホストOSからの完全な隔離が可能で、セキュリティが高いとされています。各VMは独自のファイルシステムを持ち、他のVMやホストOSに影響を与えにくいです。
Docker：コンテナはホストOSのカーネルを共有するため、セキュリティ上の隔離レベルは仮想マシンほど高くありません。特に、コンテナ内でのカーネルレベルの脆弱性がホストに影響を及ぼすリスクがあるため、適切な権限設定やセキュリティ対策が重要です。

5. 利用シーンの違い

仮想マシン：異なるOSを使いたい場合や、強固な隔離環境が求められる場合に向いています。例えば、異なる開発環境のテストや、厳密なセキュリティ管理が必要なアプリケーションの運用などです。
Docker：開発スピードを重視する場合や、軽量で素早く立ち上がる環境が必要な場合に適しています。特にマイクロサービスのように小さな単位でのサービス構築や、テスト環境の自動構築・展開などに役立ちます。

6. メリット・デメリットの比較

特徴	仮想マシン (VM)	Docker (コンテナ)
起動速度	遅い	速い
リソース消費	高い	低い
OSの互換性	異なるOSも起動可能	ホストOSと同じファミリー
セキュリティ	高い	やや低い（設定で対策可能）
適した利用シーン	強い隔離が必要、異なるOSのテスト	軽量・スピーディな開発、CI/CD
管理の手間	ゲストOSごとに管理が必要	コンテナイメージ単位で管理可能

まとめ

Dockerと仮想マシンはそれぞれ異なる特徴を持っており、用途に応じて使い分けが必要です。Dockerは軽量でスピーディな環境構築が可能なため、開発やテスト環境に適しており、特にマイクロサービスやCI/CDの分野でよく使われます。一方、仮想マシンはOSの完全な分離が必要な場合や異なるOS環境を扱う場合に強みを発揮します。

プロジェクトの目的や環境に合わせて、どちらの技術がより適しているかを検討すると良いでしょう。

投稿者プロフィール

山崎講師代表取締役

セイ・コンサルティング・グループ株式会社代表取締役。
岐阜県出身。
2000年創業、2004年会社設立。
IT企業向け人材育成研修歴業界歴20年以上。
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