Windows10 ホストで実行される Hyper-V Ubuntu 仮想マシンで Docker を使用できるように環境を設定する

今回は、InterSystems IRIS に特有のことではなく、職場で Windows 10 Pro または Enterprise を搭載した PC またはノートパソコンがサーバーとして使用されている環境で Docker を使用する場合に重要と思われる点について触れたいと思います。

ご存知かと思いますが、コンテナテクノロジーは基本的に Linux の世界で生まれ、最近では Linux のホストで使用されており、その最大のポテンシャルを伺わせています。 Windows を普段から使用するユーザーの間では、Microsoft と Docker 両社によるここ数年の重大な試みにより、Windows のシステムで Linux イメージを基にコンテナを実行することがとても簡単になったと理解されています。しかし、生産システムでの使用がサポートされておらず、それが大きな問題となっています。特に、Windows と Linux のファイルシステムに大きな違いがあるため、安心してホストシステム内でコンテナの外に持続データを保管するということができないのです。 ついには、コンテナを実行するために、Docker for Windows 自体で Linux の小さな仮想マシン (MobiLinux) が使用されるようになり、Windows ユーザーに対しては透過的に実行されます。また、先ほど述べたように、データベースの存続がコンテナよりも短くて構わないのであれば、パーフェクトに動作します。

では、何が言いたいかというと、問題を回避して処理を単純化するには、完全な Linux システムが必要になるが、Windows ベースのサーバーを使用していると、仮想マシンを使用する以外に方法がない場合が多い、ということです。 少なくとも、Windows の WSL2 がリリースされるまでの話ですが、それはまた別の機会に触れたいと思います。もちろん、十分堅牢に動作するまでは時間がかかるでしょう。

この記事では、必要に応じて、Windows サーバーの Ubuntu システムで Docker コンテナを使用できる環境をインストールする方法について分かりやすく説明します。 それでは、始めましょう。

1. Hyper-V を有効にする

まだ有効にしていない方は、Windows Featuresを追加し、Hyper-V を有効にしてください。 そして再起動します (現在の私のロケールにより、テキストはスペイン語になっています。 ドン・キホーテの言語をご存知ない方は手順を参照しながら「解明」できることを願っています 😉 ) 

 

2. Hyper-V 上で Ubuntu の仮想マシンを作成する

これ以上簡単に仮想マシン (VM) を作成する方法はないと思います。 Hyper-V Manager のウィンドウを開き、   Quick Create... オプション (画面一番上近く) を選択します。そして、画面に表示されている Ubuntu バージョンのいずれかを使って仮想マシンを作成します (どの Linux の場合でも、_iso _file をダウンロードすれば、別のディストリビューションの VM を作成できます)。 私は、使用可能な Ubuntu の最新リリース 19.10 を選択しました。 ここで表示されるものはすべて 18.04 に対応しています。 イメージのダウンロードにかかる時間によりますが、15～20 分ほどで新しい VM が作成され、使用を開始できます。

3. ローカルサブネットを作成する

仮想マシンを使用するときによく目にする問題の 1 つに、ネットワーク設定に関連して起こるものがあります。動作が不安定であったり、WiFi に接続しているときは動作してもケーブルだと駄目な場合があったり、もしくはその逆の場合もあります。また、Windows ホストで VPN を確立すると、VM のインターネットアクセスを失ったり、VM (Linux) とホスト (Windows) 間のコミュニケーションが遮断されたりすることもあり、はっきり言って大変なんです！  ノートパソコンで開発作業を行ったり、簡単なデモやプレゼン資料を作成したりするとき、つまりインターネットにアクセスできることよりも、自分のホストと VM が確実に通信できることの方が重要であるときに、自分の作業環境を信頼できなくなってしまいます。

アドホックのローカルサブネットを Windows ホストと仮想マシン間で共有すれば、それを解決できます。 相互に通信し合えるようにするには、そのサブネットを使用します。 ホストと VM に特定の IP を割り当てれば準備完了です。

その方法はいたって簡単。 まずは、Hyper-V Manager にある Virtual Switch Manager... に移動します。

そこで、_New Virtual Switch __ _オプションを選択します (VM の新しいネットワークカードとして機能します)。

内部ネットワーク  として定義し、好きな名前を選び、他のオプションはデフォルトのままにしておきます。

Windows Control Panel --> Network and Sharing Center と移動すれば、作成したばかりのスイッチが既に表示されています。

 

4. ホストと仮想マシン間で共有されるローカルサブネットを設定する

この時点で、新しいローカルネットワークの設定を完了します。 そのためには、Mi Nuevo Conmutador LOCAL にカーソルを合わせて、Properties をクリックし、それから IPv4 protocol へと移動して固定 IP アドレスを割り当てます。

 

 

5. 新しいローカルネットワークを設定し、仮想マシンにリンクする

ここで、 Hyper-V Manager に戻ります。 VM が実行中であれば、停止してください。 停止したら、その設定に移動し、新しい内部仮想スイッチを追加します。

(注意: 画像には他のスイッチ Hyper-V Conmutador INTERNO が表示されています。 これは私のもう 1 つのサブネット用のもので、 この設定には必要ありません) 

「Add」をクリックしたら、 前回作成したスイッチを選択します。

これが済んだら、「Apply」、「Accept」と順にクリックして準備完了です！ 仮想マシンを起動し、もう一度ログインしてから内部接続の設定を完了します。 そうするには、VM が起動した後に画面右上のネットワークアイコンをクリックします。すると 2 つのネットワーク eth0 y eth1 が表示されます。  eth1 は、この時点では切断された状態で表示されます。

Ethernet (eht1) の設定に移動し、このローカルサブネットに固定 IP を割り当てます (例: IP 155.100.101.1、サブネットマスク  255.255.255.0)。

これで完了です。 これで仮想マシンが出来上がり、ホストと同じサブネットを共有する IP 155.100.101.1 として識別されます。

7. 仮想マシンから Windows 10 へのアクセスを許可する

大抵の場合、Windows 10 のデフォルト設定では、他のサーバーからのアクセスが許可されていません。Windows システムについては、たった今作成した VM がまさにそのサーバー (外部の潜在的に危険なサーバー) に該当します。このため、こういった仮想マシンからホストに接続するには、ファイアウォールにルールを追加する必要があります。 どうするのかって？ いたって簡単です。Windows Control Panel の中から Windows Defender Firewall を見つけて、Advance Configuration に移動し、新規の Entry Rule を作成します。

1 つのポートまたは 1 つ以上の範囲を設定できます... (すべてのポートに対しルールを設定することもできます)...

ここで役に立つのが Allow Connection です。

ネットワークのすべてのタイプオプションを選択し...

ルールに名前を付けます。

ここで重要なことがあります。上記の手順が終わったら、新しく作成したルールのプロパティをもう一度開き、ルールをローカルサブネット内の接続に対してのみ適用できるよう適用範囲を制限しておきます。

8. 準備。 Docker と他に使用するアプリケーションを新しい Ubuntu 仮想マシンにインストールする

インストールプロセスを完了し、新しい VM を最新の状態に整え、インターネットアクセスなども準備ができたら、 好きなアプリをインストールできます。 少なくとも、元々の目的である Docker、また会社のネットワークへの接続に必要であれば VPN クライアント、さらには VS Code、Eclipse+Atelier などのアプリもインストールできます。

具体的に、VM 内で Docker をインストールする場合は、こちらの手順に従ってください: https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/。

Docker ランタイムの動作確認、テストイメージのダウンロードなどが済んだら、準備完了です。

¡You're all set! が表示されたら、Ubuntu 仮想マシンでコンテナを (ハードウェアのキャパシティ内で) 制限なしに動作させることができます。同仮想マシンには、Windows 10 ホストやブラウザー、アプリなどから接続したり、またはその逆、Ubuntu VM から Windows 10 ホストに接続したりもできます。 このすべてに共有ローカルサブネット内で設定した IP アドレスが使用されるため、VPN を確立するしないに関わらず、またインターネットへのアクセスに Wi-Fi アダプターを使用するのか、イーサネットケーブルを使用するのかに関わらず、接続に失敗することはありません。

それから、アドバイスがもう 1 つだけあります。 Windows 10 と仮想マシンの間でファイルを交換する場合は、WinSCP を使用すると簡単で便利です。 無料ですし、とても良く機能します。

もちろん、使える設定は他にもありますが、私は一番確実な方法としてこれを使っています。 お役に立つことを期待しています。 皆さんの悩みの種を取り除くことができれば、この記事を書いた価値があったと言えるでしょう。

¡ハッピーコーディング! 

 

 Windows10 ホストで実行される Hyper-V Ubuntu 仮想マシンで Docker を使用できるように環境を設定する

今回は、InterSystems IRIS に特有のことではなく、職場で Windows 10 Pro または Enterprise を搭載した PC またはノートパソコンがサーバーとして使用されている環境で Docker を使用する場合に重要と思われる点について触れたいと思います。

ご存知かと思いますが、コンテナテクノロジーは基本的に Linux の世界で生まれ、最近では Linux のホストで使用されており、その最大のポテンシャルを伺わせています。 Windows を普段から使用するユーザーの間では、Microsoft と Docker 両社によるここ数年の重大な試みにより、Windows のシステムで Linux イメージを基にコンテナを実行することがとても簡単になったと理解されています。しかし、生産システムでの使用がサポートされておらず、それが大きな問題となっています。特に、Windows と Linux のファイルシステムに大きな違いがあるため、安心してホストシステム内でコンテナの外に持続データを保管するということができないのです。 ついには、コンテナを実行するために、Docker for Windows 自体で Linux の小さな仮想マシン (MobiLinux) が使用されるようになり、Windows ユーザーに対しては透過的に実行されます。また、先ほど述べたように、データベースの存続がコンテナよりも短くて構わないのであれば、パーフェクトに動作します。

では、何が言いたいかというと、問題を回避して処理を単純化するには、完全な Linux システムが必要になるが、Windows ベースのサーバーを使用していると、仮想マシンを使用する以外に方法がない場合が多い、ということです。 少なくとも、Windows の WSL2 がリリースされるまでの話ですが、それはまた別の機会に触れたいと思います。もちろん、十分堅牢に動作するまでは時間がかかるでしょう。

この記事では、必要に応じて、Windows サーバーの Ubuntu システムで Docker コンテナを使用できる環境をインストールする方法について分かりやすく説明します。 それでは、始めましょう。

1. Hyper-V を有効にする

まだ有効にしていない方は、Windows Featuresを追加し、Hyper-V を有効にしてください。 そして再起動します (現在の私のロケールにより、テキストはスペイン語になっています。 ドン・キホーテの言語をご存知ない方は手順を参照しながら「解明」できることを願っています 😉 ) 

 

2. Hyper-V 上で Ubuntu の仮想マシンを作成する

これ以上簡単に仮想マシン (VM) を作成する方法はないと思います。 Hyper-V Manager のウィンドウを開き、   Quick Create... オプション (画面一番上近く) を選択します。そして、画面に表示されている Ubuntu バージョンのいずれかを使って仮想マシンを作成します (どの Linux の場合でも、_iso _file をダウンロードすれば、別のディストリビューションの VM を作成できます)。 私は、使用可能な Ubuntu の最新リリース 19.10 を選択しました。 ここで表示されるものはすべて 18.04 に対応しています。 イメージのダウンロードにかかる時間によりますが、15～20 分ほどで新しい VM が作成され、使用を開始できます。

3. ローカルサブネットを作成する

仮想マシンを使用するときによく目にする問題の 1 つに、ネットワーク設定に関連して起こるものがあります。動作が不安定であったり、WiFi に接続しているときは動作してもケーブルだと駄目な場合があったり、もしくはその逆の場合もあります。また、Windows ホストで VPN を確立すると、VM のインターネットアクセスを失ったり、VM (Linux) とホスト (Windows) 間のコミュニケーションが遮断されたりすることもあり、はっきり言って大変なんです！  ノートパソコンで開発作業を行ったり、簡単なデモやプレゼン資料を作成したりするとき、つまりインターネットにアクセスできることよりも、自分のホストと VM が確実に通信できることの方が重要であるときに、自分の作業環境を信頼できなくなってしまいます。

アドホックのローカルサブネットを Windows ホストと仮想マシン間で共有すれば、それを解決できます。 相互に通信し合えるようにするには、そのサブネットを使用します。 ホストと VM に特定の IP を割り当てれば準備完了です。

その方法はいたって簡単。 まずは、Hyper-V Manager にある Virtual Switch Manager... に移動します。

そこで、_New Virtual Switch __ _オプションを選択します (VM の新しいネットワークカードとして機能します)。

内部ネットワーク  として定義し、好きな名前を選び、他のオプションはデフォルトのままにしておきます。

Windows Control Panel --> Network and Sharing Center と移動すれば、作成したばかりのスイッチが既に表示されています。

 

4. ホストと仮想マシン間で共有されるローカルサブネットを設定する

この時点で、新しいローカルネットワークの設定を完了します。 そのためには、Mi Nuevo Conmutador LOCAL にカーソルを合わせて、Properties をクリックし、それから IPv4 protocol へと移動して固定 IP アドレスを割り当てます。

 

 

5. 新しいローカルネットワークを設定し、仮想マシンにリンクする

ここで、 Hyper-V Manager に戻ります。 VM が実行中であれば、停止してください。 停止したら、その設定に移動し、新しい内部仮想スイッチを追加します。

(注意: 画像には他のスイッチ Hyper-V Conmutador INTERNO が表示されています。 これは私のもう 1 つのサブネット用のもので、 この設定には必要ありません) 

「Add」をクリックしたら、 前回作成したスイッチを選択します。

これが済んだら、「Apply」、「Accept」と順にクリックして準備完了です！ 仮想マシンを起動し、もう一度ログインしてから内部接続の設定を完了します。 そうするには、VM が起動した後に画面右上のネットワークアイコンをクリックします。すると 2 つのネットワーク eth0 y eth1 が表示されます。  eth1 は、この時点では切断された状態で表示されます。

Ethernet (eht1) の設定に移動し、このローカルサブネットに固定 IP を割り当てます (例: IP 155.100.101.1、サブネットマスク  255.255.255.0)。

これで完了です。 これで仮想マシンが出来上がり、ホストと同じサブネットを共有する IP 155.100.101.1 として識別されます。

7. 仮想マシンから Windows 10 へのアクセスを許可する

大抵の場合、Windows 10 のデフォルト設定では、他のサーバーからのアクセスが許可されていません。Windows システムについては、たった今作成した VM がまさにそのサーバー (外部の潜在的に危険なサーバー) に該当します。このため、こういった仮想マシンからホストに接続するには、ファイアウォールにルールを追加する必要があります。 どうするのかって？ いたって簡単です。Windows Control Panel の中から Windows Defender Firewall を見つけて、Advance Configuration に移動し、新規の Entry Rule を作成します。

1 つのポートまたは 1 つ以上の範囲を設定できます... (すべてのポートに対しルールを設定することもできます)...

ここで役に立つのが Allow Connection です。

ネットワークのすべてのタイプオプションを選択し...

ルールに名前を付けます。

ここで重要なことがあります。上記の手順が終わったら、新しく作成したルールのプロパティをもう一度開き、ルールをローカルサブネット内の接続に対してのみ適用できるよう適用範囲を制限しておきます。

8. 準備。 Docker と他に使用するアプリケーションを新しい Ubuntu 仮想マシンにインストールする

インストールプロセスを完了し、新しい VM を最新の状態に整え、インターネットアクセスなども準備ができたら、 好きなアプリをインストールできます。 少なくとも、元々の目的である Docker、また会社のネットワークへの接続に必要であれば VPN クライアント、さらには VS Code、Eclipse+Atelier などのアプリもインストールできます。

具体的に、VM 内で Docker をインストールする場合は、こちらの手順に従ってください: https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/。

Docker ランタイムの動作確認、テストイメージのダウンロードなどが済んだら、準備完了です。

¡You're all set! が表示されたら、Ubuntu 仮想マシンでコンテナを (ハードウェアのキャパシティ内で) 制限なしに動作させることができます。同仮想マシンには、Windows 10 ホストやブラウザー、アプリなどから接続したり、またはその逆、Ubuntu VM から Windows 10 ホストに接続したりもできます。 このすべてに共有ローカルサブネット内で設定した IP アドレスが使用されるため、VPN を確立するしないに関わらず、またインターネットへのアクセスに Wi-Fi アダプターを使用するのか、イーサネットケーブルを使用するのかに関わらず、接続に失敗することはありません。

それから、アドバイスがもう 1 つだけあります。 Windows 10 と仮想マシンの間でファイルを交換する場合は、WinSCP を使用すると簡単で便利です。 無料ですし、とても良く機能します。

もちろん、使える設定は他にもありますが、私は一番確実な方法としてこれを使っています。 お役に立つことを期待しています。 皆さんの悩みの種を取り除くことができれば、この記事を書いた価値があったと言えるでしょう。

¡ハッピーコーディング!