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レポート課題3（3日目）：Docker環境の構築

本実験は1回分（4時限分 × 1）を想定している。

実験レポートのファイル名は T3情報工学3_[学生番号]_[氏名].pdf とすること。

【基礎知識】Dockerとコンテナ

Dockerは、アプリケーションの実行環境をコンテナとして分離し、同じ構成を再現しやすくする仕組みである。後続の実験でWeb UIやAI関連サービスを動かすため、事前にDockerをセットアップしておく。

1. 目的

Dockerをセットアップし、まず単体コンテナの実行を体験したうえで、docker compose による複数設定の管理方法を習得する。

作業区分ラベル

  • [Webブラウザ(Proxmox)]: Proxmoxの画面操作
  • [Windows 11 ターミナル]: Windows 11 の PowerShell 操作
  • [Windows 11 ターミナル（SSH接続）]: Windows 11 からSSH接続した Ubuntu Server 上のコマンド操作

コマンド表記ルール: bash ブロックは推奨手順（Windows Terminalでbash互換エイリアスが使える場合はこちらを優先）、powershell ブロックはPowerShell固有記法の参考例。

2. 実験方法（使用機器と手順）

まず docker run で単体コンテナを実行し、その後で docker compose による構成管理を体験する。

2.1 Docker単体の基本操作を確認する

  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Dockerのインストール

bash（推奨）:

sudo apt update
sudo apt install -y docker.io docker-compose-v2
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Dockerサービスの有効化

bash（推奨）:

sudo systemctl enable --now docker
sudo systemctl status docker
docker --version
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 単体コンテナの動作確認

bash（推奨）:

sudo docker run --rm hello-world
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 起動中コンテナと取得済みイメージを確認する

bash（推奨）:

sudo docker ps -a
sudo docker images

2.2 Docker Composeで構成管理を体験する

  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Composeプラグインが利用できることを確認する

bash（推奨）:

sudo docker compose version
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] docker compose の動作確認用ディレクトリを作成する

bash（推奨）:

sudo mkdir -p /opt/compose-demo
cd /opt/compose-demo
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] compose.yaml を作成する

bash（推奨）:

sudo nano /opt/compose-demo/compose.yaml

以下の内容を保存する。

services:
  web:
    image: traefik/whoami
    container_name: compose-whoami
    ports:
      - "8080:80"
    restart: unless-stopped
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Compose定義を検証して起動する

bash（推奨）:

cd /opt/compose-demo
sudo docker compose config
sudo docker compose up -d
sudo docker compose ps
  1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 起動したコンテナを検証する

bash（推奨）:

curl http://localhost:8080
sudo docker compose logs --tail 20

curl http://localhost:8080 の出力には、コンテナ名やIPアドレスなどの情報が表示される。応答本文が返ることを確認する。

  1. [Windows 11 ターミナル] クライアントから到達確認を行う

PowerShell（参考）:

Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080

  1. [Windows 11 ターミナル] Webブラウザで http://192.168.100.xxx:8080 にアクセスし、whoamiコンテナの応答画面が表示されることを確認する

  2. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Composeで起動したコンテナを停止・削除する

bash（推奨）:

cd /opt/compose-demo
sudo docker compose down
sudo docker compose ps

3. 結果と考察

[Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 確認コマンド:

bash（推奨）:

docker --version
sudo systemctl status docker
sudo docker run --rm hello-world
sudo docker ps -a
sudo docker images
sudo docker compose version
cd /opt/compose-demo
sudo docker compose config
sudo docker compose up -d
sudo docker compose ps
curl http://localhost:8080
sudo docker compose logs --tail 20
sudo docker compose down

[Windows 11 ターミナル] 確認コマンド:

PowerShell（参考）:

Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080

📷 【エビデンス取得】 以下の6点をキャプチャし、図表のルールにしたがってレポートにまとめること。

  1. docker --version と sudo systemctl status docker を実行し、Docker本体の導入とサービス起動が確認できる画面
  2. sudo docker run --rm hello-world を実行し、単体コンテナが正常に起動・終了する画面
  3. sudo docker ps -a または sudo docker images を実行し、Dockerがコンテナやイメージを管理していることがわかる画面
  4. sudo docker compose version を実行し、Composeプラグインが利用可能であることがわかる画面
  5. sudo docker compose config と sudo docker compose ps を実行し、Compose定義が正しく解釈されて whoami コンテナが起動していることがわかる画面
  6. curl http://localhost:8080、Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080、またはブラウザ表示を確認し、Composeで起動した whoami コンテナへサーバー側とクライアント側の両方からアクセスできることがわかる画面

4. 課題

  1. コンテナ型仮想化とハイパーバイザ型仮想化の違いを説明せよ。
  2. コンテナを利用することで、アプリケーション配布や環境再現にどのような利点があるか考察せよ。
  3. compose.yaml でポート公開や再起動ポリシーを定義しておく利点を説明せよ。