WindowsユーザーのためのDockerコンテナー入門【Azure活用編】（3）

Dockerコンテナーへのストレージのマッピングと、複数コンテナーのロード（単一ホスト）
――Dockerコンテナー実践活用（中編）――

Enterprise Docker Azure Cassandra

2016年11月22日

実運用で必要となる「ストレージのマッピング」（Dockerホストのストレージを利用／Azure File Storageを利用）を解説。さらに、単一のホストに複数のCassandra DockerコンテナーをロードしてCassandraクラスターを構築する方法を説明する。

アバナード　旭 哲男

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　前回の手順で起動したCassandraコンテナーには、ストレージ（Dockerホストのストレージ／Azure Storage）をマッピングしていない。Dockerコンテナーでの修正は、ストレージ上のDockerイメージに保存される。そのため、もしストレージにマッピングせずにDockerコンテナーを削除すると、修正内容（ここまでの例ではキースペースの作成）が失われてしまうのだ。また、データが将来的に増大したときに備えて、コンテナーの外部リソースにデータを永続化（＝保存）できるようにしておいた方がよい。

　そこで今回はまず、ストレージをDockerコンテナーに割り当てて起動する方法として、

• Dockerホストのストレージをマッピングする方法
• Azure Storageをマッピングする方法

の2つを説明する。

「Dockerホストのストレージ」をDockerコンテナーにマップする

　それでは、Dockerホストのストレージをマッピングして起動してみよう。

Cassandra Dockerコンテナーの停止と削除

　まずは、マッピングして起動し直すために、すでに起動したCassandraコンテナーを停止させ、コンテナーを一度削除する。

図4　Cassandra Dockerコンテナーを停止して削除したところ

Dockerコンテナーを停止させると、（2行になって少し見にくいが）［STATUS］が「Exited」になるが、Dockerコンテナー自体は残ったままである（赤枠部分）。この状態で、同じ名前のコンテナーを作成することはできない。
Dockerコンテナーを作成し直すためには、Dockerコンテナーを削除する必要がある。

再起動時に「Dockerホストのストレージ」へマッピング

　次に、CassandraコンテナーからDockerホストのストレージを使用できるようにするためのオプションを付与して、再びCassandraコンテナーを起動する（リスト6）。

　ここで新たに登場したdocker runのオプションは以下の通り。

　起動すると、Dockerホストのディレクトリ/usr/local/lib/cassandraにCassandraのデータファイルが生成される。起動した直後は、データが一切ない状態だが、前回の「CQLを使ったテーブル作成とレコードの追加・参照」で述べた方法でテーブルを生成してデータをインサートすると、そこで登録したデータは、このデータファイルに保存されるようになる。このデータファイルがあれば、Dockerのインスタンスを削除した後でも同じオプションを使うことで、データが保存された状態で起動し直すことができる。

システム構成図：「Dockerホストのストレージ」にマッピングされたCassandraコンテナー

　また、ここでコンテナーの関係を整理しておこう。

図5　システム構成図：DockerホストのストレージにマッピングされたCassandraコンテナー

Dockerを停止し再起動するだけなら、docker stopとdocker restartのコマンドを使うことで実現できる。この場合、コンテナーは削除されていないため、停止した状態を保持した状態で起動される。こうやってデータを保持するのであれば、ホスト側のストレージのマッピングは不要に思われるが、実際の開発では、そういうわけにはいかない。というのも、システム開発の過程ではDockerコンテナーのパラメーターを修正しながら起動することが多く、コンテナーを削除してから起動し直すことが必然的に発生するため、やはりホスト側のストレージにデータを記録しておくことが望ましいからだ。

「Azure Storage」をDockerコンテナーにマップする

　Dockerコンテナーにストレージをマップするうえで、Dockerホストのストレージを用意する場合、事前にホスト側に必要なストレージを用意しておかなければならない。実際に必要なストレージ容量が見積もれるのであれば、それに越したことはないが、正確に見積もりできることはまれである。

　容量が見積もれないのであれば、もともとの仮想マシンで用意されているストレージではなく、Azure Storageからストレージを調達して仮想マシンに割り当て、Dockerコンテナーに割り当てることができたら便利だろう。データベースであれば「データ量の増加に伴い、ストレージをより簡単に増強したい」という欲求があるだろうし、クラウドだからこその利点（大容量、安価、複製が容易、……）があるのでなおさらAzure Storageの方が便利である。

　Azure Dockerホストでは、Azure Storage上にDockerボリューム（＝ストレージ領域）を簡単に作成して使用できるようにするためのボリュームドライバーazurefile-dockervolumedriver（以下、Docker Volume Driver for Azure File Storage）が用意されているので、これを使うのがお勧めだ*2。今回はこれを使って説明する。

Azure Storageのアカウント名とアカウントキーの取得

　Azure Storageを使うために、ここでAzure Storageのアカウントを1つ作成しておこう。これには、Azureポータルサイトにアクセスして［ストレージ アカウント (クラシック)］を開き、上部の［追加］ボタンをクリックして［ストレージ アカウントの作成］ブレードを開き、［名前］欄に任意のストレージアカウント名を指定し、［リソース グループ］欄で［既存のものを使用］を選択してDockerコンテナーと同じ名前を選択し、最後に［作成］ボタンを押せば完了だ。

　あとは［すべてのリソース］→［＜作成済みのストレージアカウント名＞］をクリック→ブレード内メニューから［アクセスキー］をクリックすれば、図6のように表示されるので、アカウント名とアカウントキーをメモしておく。

図6　Azure Storageのアカウント名とアカウントキーの取得

DockerボリュームドライバーのインストールとAzure Storageアカウント設定

　まずは、リスト7の要領でazurefile-dockervolumedriverをインストールする。先ほど取得したAzure Storageのアカウント名とアカウントキーは、このインストール時に必要となる。

Dockerボリュームドライバーの起動

　リスト7を実行して各種ファイルを配置した後、ドライバーサービスを起動する。

Dockerボリュームの作成

　ドライバーサービスが起動したら、Dockerボリュームを作成してみる（リスト9）。

　リスト9を実際に実行したのが図7である。Azure File Storage（azurefile、ファイル共有名：myshare）を使った、「myvol」という名前のDockerボリュームが生成されたことが確認できる（赤枠内）。

図7　Dockerボリュームを作成して一覧しているところ

　Dockerボリューム作成で使ったdocker volume createコマンドのオプションは以下の通り。

　作成されたファイル共有（＝Dockerボリュームの実体）を確認するには、Azureポータルサイトで［すべてのリソース］→［＜ストレージアカウント名＞］をクリック→ブレード内メニューにある［FILEサービス］グループの［ファイル］をクリックすればよい。図8のように表示され、「myshare」という名前のファイル共有があることが分かる。

図8　作成されたファイル共有をAzureポータルサイトで確認

Cassandra Dockerコンテナー再起動時に「Azure Storage」へマッピング

　次に、作成したボリュームをマップした状態でCassandraコンテナーを起動する（リスト10）。

　Cassandraコンテナーが起動されると、myshare内にデータディレクトリが構成される。先ほど確認した、ファイル共有の「myshare」をクリックすると、ディレクトリが構成されていることを確認できる（図9）。

図9　Cassandraコンテナー起動後に構成されたディレクリ内容の確認

システム構成図：「Azure Storage」にマッピングされたCassandraコンテナー

　コンテナーとストレージの関係は以下の通り。

図10　システム構成図：Azure StorageにマッピングされたCassandra Dockerコンテナー

複数のコンテナーをロードする

　次に、複数のCassandraコンテナーを同一の仮想マシン内で起動し、簡易的なCassandraクラスター*3を構成する。

事前準備：仮想メモリの拡張

　実際に起動する前に、Cassandraコンテナーを複数ロードできるように仮想メモリを拡張しておく必要がある*4。これにはリスト11を実行する。

複数のCassandra Dockerコンテナーの起動（＝ロード）

　次に、Cassandraコンテナーを起動する。これには、事前に今まで起動していたCassandraコンテナーを停止（docker stop）＆削除（docker rm）してから、以下の作業を実施すること。

　ここで新たに登場したdocker runのオプションは以下の通り。

　リスト12では、Node1にDockerボリューム「myvol」をマップして起動し、Node2はNode1のクラスターとして参加するように指定してコンテナーを起動した。Node2はストレージをマップしていないが、Node2に接続してもデータを参照できることを確認できたと思う（図11）。

図11　Node2に接続してもデータを参照できることを確認できた

　ここでは、Node1とNode2が同期することを示すために、Node2ではあえてストレージをマップせずに起動した。しかし実際には、同期された後のデータを格納すべきストレージをマップすることが望ましい。

システム構成図：複数のCassandraコンテナーで構成されたCassandraクラスター

　各コンテナー構成は以下の通り。

図12　システム構成図：複数のCassandraコンテナーで構成されたCassandraクラスター

最後に

　実運用で必要となる「ストレージのマッピング」について、Dockerホストのストレージをマップしてデータを永続化できることを示し、ストレージとしてAzure File Storageを利用してストレージを自由に拡張できることを解説した。さらに今回は、Cassandraコンテナーを使い、単一のホストでCassandraクラスターを構築する方法を解説した。

　次回は、Azure Container ServiceでDocker Swarmを使用して、複数のDockerホストから成るCassandraクラスターを構築する方法を説明する。

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