Dockerが残したギャップ：イメージ配布の現状と考察

より効率的なクラウド サービスを実現するために、コンテナ テクノロジーは登場以来、業界から幅広い支持を受けています。優れた分離テクノロジーにより、コンテナは異なるランタイムをマウントすることで、さまざまなアプリケーションをサポートできます。しかし、実際のアプリケーションでは、さまざまなテンプレートの数が増えるにつれて、コンテナ環境でのイメージ配布がクラウド サービス管理者にとって徐々に頭痛の種になってきました。さらに厄介なのは、業界がまだ完全かつ統一された画像配信標準を形成していないことです。各コンテナのユーザーは、この問題を独自に解決するしかありません。

51CTO が先日開催した WOT グローバル ソフトウェアおよび運用技術サミットでは、各方面の技術専門家が集まり、オープンソースおよびコンテナ技術サブフォーラムで意見を述べ、コンテナに関連するさまざまな技術アプリケーションや実践について議論しました。これらの議論の中で、コンテナ技術の上級専門家である Xiao Deshi 氏が、コンテナ環境における分散イメージ リポジトリ技術についての見解を述べました。

イメージ配布におけるDockerのギャップ

WOT サミットのオープンソースおよびコンテナ技術フォーラムで、Xiao Deshi 氏は次のように述べました。「コンテナの作成と起動のための標準ツールや、コンテナのランタイムおよびイメージ標準は公布されていますが、OCI はまだコンテナ環境のイメージ配布標準をリリースしていません。」わかっていることは、コンテナ イメージ配布標準のバージョン 1.0 は、Docker Registry HTTP API V2 を中心に据えられるということです。

現在決定できるコンテナイメージ配布標準は次のとおりです。

名前空間指向の URI レイアウト

V2 イメージ マニフェスト形式の PUSH/PULL レジストリ サーバー

再開可能なレイヤーのPUSHサポート

V2 クライアントライブラリの実装

ただし、不変イメージ参照、マルチアーキテクチャのサポート、V2 互換性による移行など、多くの重要な標準はまだ議論中であり、合意には至っていません。

現在の実際の使用状況から判断して、Xiao Deshi 氏は次のように述べました。「正式にリリースされた Docker レジストリにはまだ多くの機能が欠けており、企業は実際の商用展開を実行することができません。」この分野では、Docker はコンテナのパッケージ化、保管、配布の問題を解決するための独自の Docker Hub サービスを備えています。しかし、このサービスはアクセスが遅く、クローズドソースのサービスであるため、外部からはどのように実装されているかを知ることはできません。さらに、Docker は DTR ツールもリリースしました。ただし、このツールは単一マシン環境に基づいて設計されており、本質的に HA 拡張を実現できないため、企業の高可用性要件を満たすことができません。

Docker がリリースしたレジストリ 2.0 は、ユーザーにとって最も利用しやすいオープンソース バージョンですが、アーキテクチャの観点から見ると、このツールは一般企業には適していません。まず、対応する認証メカニズムがないため、それを制御するために外部コンポーネントが必要になります。 2 番目に、アクセス制御はツール内に配置されていますが、実際の企業では、この点に関して制御を統一するために他のシステムが必要になります。 3 番目に、レジストリ 2.0 アーキテクチャ内に利用可能なハンドラーが不足しているため、企業は対応する監視機能を実装するために追加のコンポーネントを作成する必要があります。 4 番目、そして最も重要なのは、ストレージ構造に関して、レジストリ 2.0 は依然として単一のマシンに基づいて設計されており、企業はこれに基づいて完全な高可用性機能を構築するには非常に高い技術力を持っている必要があることです。上記はまさに、レジストリ 2.0 を商用利用する際に発生する主な問題です。

業界慣行

こうした問題点に直面して、業界の大手企業は画像配信の検討と実践を始めました。

この点に関して、Tencent は FID システム (Docker 用の高速イメージ配布システム) を開発しました。これはネイティブ配布機能よりもはるかに優れています。 500M のイメージ ファイルを 200 ノードに配布する速度は、Docker ネイティブ システムの 10 倍です。導入も簡単になります。

Alibaba は、ネイティブ アプリケーションの 57 倍のスループットと、元のアプリケーションの 1% 未満の帯域幅使用量を誇る P2P ベースのファイル配信システムである Dragonfly システムをリリースしました。

VMware は、イメージ配布の問題を解決するために、独自の Harbor システムを市場にリリースしました。同時に、レジストリ 2.0 自体に固有の問題もいくつか改善されました。

IBMも関連研究を行っており、Wharfアーキテクチャを公開しています。

コンテナイメージの配布にはまだまだ道のりが長い

コンテナイメージ配信分野における多くの業界慣行を分析した後、Xiao Deshi 氏は次のように述べました。「現在の研究の方向性と各社の実際の結果から判断すると、P2P テクノロジは確かにイメージ配信の効率を効果的に向上させることができ、ファイルサイズが大きいほど効率が高くなります。」

さらに、共有レイヤー モードでは、コンテナ イメージ ストレージの冗長性を効果的に削減できます。

最も重要な高可用性に関しては、現在のすべてのソリューションと研究結果には、検証するためのさらなる実践が必要です。

コンテナ技術は長年の開発を経て、優れた応用結果を達成し、商業ユーザーから広く認知されるようになりました。しかし、現在のコンテナ技術は、コンテナイメージのパッケージ化、保存、配布などの分野ではまだかなり未熟であることを認めなければなりません。これらの分野は、IT メーカーやクラウド サービス プロバイダーが今後注力する分野でもあります。

物理マシンから仮想マシン、クラウドサービスへの一連の進化を経て、コンテナ化は将来的に主流の開発トレンドとなることは間違いありません。業界の幅広い参加と研究により、コンテナ技術自体の開発はより速く、より良くなるでしょう。