Docker初心者がUbuntuイメージってOSなの？と悩んで調べてみたら理解が爆上がりした話
最近、コンテナ技術やKubernetes（クーバネティス）に触れる機会が増えました。DockerやKubernetesという言葉を耳にして、何となく「効率的にアプリケーションを動かせる仕組み」というイメージはありましたが、実際に中身を理解するのは一筋縄ではいきません。その中で特に気になったのが「イメージ」について。
「Ubuntuイメージ」や「Alpineイメージ」といった名前はよく聞くけれど、具体的にこれはOSそのものなのか？それとも別のものなのか？
今回はこの疑問について、自分で学びながら整理した内容を共有してみたいと思います。
コンテナイメージとは？そもそも「イメージ」って何？
まず、「イメージ」という言葉について整理しましょう。コンテナ技術において「イメージ」とは、アプリケーションを動作させるために必要なファイルや設定がひとまとめになったものです。
イメージの中身
イメージの中身を簡単に言うと以下のような要素が含まれています：
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| アプリケーション | 実行されるプログラム本体 |
| 依存ライブラリ | アプリケーションが動作するために必要なライブラリ |
| 設定ファイル | ネットワークや環境設定に関するファイル |
| ディレクトリ構造 | ファイルシステムの構造 |
例えば、Dockerでdocker pull ubuntuとすれば、Ubuntuという名前がついた「イメージ」が取得できます。このイメージをもとにコンテナを起動することで、あたかもUbuntu環境でアプリケーションが動いているかのような環境を作ることができます。
イメージはOSそのものではない？
ここで大事なポイントです。「イメージ」はよくUbuntuやAlpineなどの名前がついていますが、これはOSそのものではありません。正確には、OSの中の「ユーザー空間」と呼ばれる一部の要素だけが含まれています。
OSの構成
OS（オペレーティングシステム）は、大きく分けて次の2つの部分で構成されています：
| 部分 | 内容 |
|---|---|
| カーネル | ハードウェアとアプリケーションの橋渡しをする、OSの中心部分 |
| ユーザー空間 | アプリケーションやツール、設定ファイルなど、ユーザーが直接操作する部分 |
コンテナイメージには、ユーザー空間だけが含まれています。つまり、Ubuntuイメージを使ってコンテナを起動しても、カーネルはホストOS（コンテナを動かしている実際のマシン）のものを共有して使っています。
この仕組みのおかげで、コンテナは仮想マシン（VM）のようにOS全体を仮想化する必要がなく、軽量かつ高速に動作します。
なぜ様々なイメージが利用できるのか？
Docker Hubなどには数えきれないほどのイメージが公開されていますが、これが可能なのは次の理由によります。
理由1：OCI（Open Container Initiative）による標準化
OCIという団体が定めたコンテナイメージの標準仕様が存在します。この仕様に基づいて作られたイメージは、どのコンテナランタイム（Dockerやcontainerdなど）でも利用できるようになっています。
理由2：イメージのレイヤー構造
コンテナイメージは、複数の「レイヤー」で構成されています。例えば：
- 最初のレイヤー：Ubuntuの基本部分（ベースイメージ）
- 次のレイヤー：追加のライブラリ
- 最後のレイヤー：アプリケーション
これにより、1つのベースイメージを元にして、簡単に別のイメージを作成できます。また、すでにダウンロード済みのベースイメージが再利用されるため、効率的にイメージを管理できる仕組みになっています。
理由3：イメージリポジトリの存在
Docker Hubのようなリポジトリ（倉庫）が存在するため、世界中の開発者がイメージを公開し、共有しています。公式のUbuntuやAlpineだけでなく、カスタマイズされた独自のイメージも多数存在します。
自分でイメージを作ることはできるのか？
公式のUbuntuイメージなどを利用するのが一般的ですが、自分で1からイメージを作ることも可能です。ただし、それは簡単な作業ではありません。
ベースイメージを1から作る方法
以下のような手順で、ベースイメージを1から作成できます：
- 必要な最小限のファイルシステム（
rootfs）を用意する。 - Dockerfileを作成し、ファイルシステムを追加する。
- 必要なライブラリやアプリケーションを手動でインストールする。
コンテナイメージの魅力と理解が深まったポイント
ここまでで、次のことが学べました：
- イメージはOSそのものではなく、OSの一部（ユーザー空間）だけを含んでいる。
- イメージが軽量で効率的な理由は、ホストOSのカーネルを共有しているため。
- 公式イメージやリポジトリのおかげで、多くのイメージが手軽に利用できる。
これを理解すると、コンテナ技術の軽量さと柔軟性がどれほど優れているかが見えてきます。
まとめ
この記事を書いてみて、私自身も改めて「イメージ」についての理解が深まりました。特に、イメージの内部構造や、OSそのものとの違いを整理することで、コンテナ技術がなぜこんなに効率的なのかが納得できました。
もしこの記事を読んで「これ、もっと知りたい！」と思っていただけたら、一緒に学んでいきましょう。私もまだまだ勉強中ですので、皆さんの知見やご意見もぜひ共有してください！
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