2017-03-30

Raspbian Jessie Lite で Docker する - インストール編

Raspberry のベース環境が構築でき、いよいよ自作のアプリや検証などを始めたいところですが、アプリ等の動作環境に当たっては Docker を使いたいと思います. まずは、その Docker が動作する環境の構築と動作確認をします.

作業環境

Raspbian Jessie Lite
Docker

なぜ Docker ？

Docker はホストの Linux系 OS が動作している環境に、コンテナと呼ばれる仮想環境でソフトウェアを動作できるようにする技術です. コンテナ型の仮想化は、ざっくり言うとホスト OS 上で隔離された環境(コンテナ)を作り出し、その隔離された環境で動かすソフトウェアなどはホスト OS のプロセスとして実行される形態になります. そのため完全な別 OS の実行環境を作るハイパーバイザー型の仮想化に対して軽量で動作させることができます.

では、なぜラズパイで Docker を使おうとしているのか. まずラズパイで GPIO の実験をしたりだとか、クラウドと連携させて IoT デバイスのような実験をしたりといったことをしたいと考えています. その際に Python や Node.js など使ったり、そのライブラリ、クラウドの SDK に、Web サーバーなどのミドルウェアと様々なソフトウェアを入れるということが考えられます.
また、その中でうまくいったものは稼働できるよに整理して残しつつ、また他の事をするといったことも考えられるでしょう.

もし、ここまで整理してきた Raspbian の環境だけで行うとすると、環境がごちゃごちゃになってしまうでしょうし、時には各種 SDK やライブラリのバージョンが競合して問題が発生するといったことも出てくるでしょう. そのために環境を切り替えられるようなライブラリを入れたり、ディレクトリ分けしたりといったこともできるかと思いますが、Docker のようなコンテナに閉じ込めてしまえば、そのような問題の多くは解決できます.
また、うまくいって残しておきたいものは環境構築のためのファイル Dockerfile として残しておくこともできるので、外部公開や異なる環境 (ラズパイ上には限るでしょうが) に移すことも容易になります.

今回は、このような考えからラズパイに Docker でアプリや検証環境を載せるようにしたいと考えました.

Docker のインストールと起動実験

Docker comes to Raspberry Pi - Raspberry Pi に従って、Docker のサイトから Shell Script を落として実行します. curl -sSL https://get.docker.com/ | sh だけで簡単にインストールできます.

pi@raspberrypi:~ $ curl -sSL https://get.docker.com/ | sh
...(省略)
+ sudo -E sh -c docker version
Client:
 Version:      17.03.1-ce
 API version:  1.27
 Go version:   go1.7.5
 Git commit:   c6d412e
 Built:        Fri Mar 24 00:19:15 2017
 OS/Arch:      linux/arm

Server:
 Version:      17.03.1-ce
 API version:  1.27 (minimum version 1.12)
 Go version:   go1.7.5
 Git commit:   c6d412e
 Built:        Fri Mar 24 00:19:15 2017
 OS/Arch:      linux/arm
 Experimental: false

If you would like to use Docker as a non-root user, you should now consider
adding your user to the "docker" group with something like:

  sudo usermod -aG docker pi

Remember that you will have to log out and back in for this to take effect!

続いて、インストーラーのスクリプトの出力にあったように、ルートでない pi ユーザで Docker を実行できるように pi ユーザを docker グループに追加します. 出力にあったコマンドを、そのまま実行します. その後、デーモンの再起動では聞かないようなので sudo reboot します.

1 2	pi@raspberrypi:~ $ sudo usermod -aG docker pi pi@raspberrypi:~ $ sudo reboot

コンテナ起動！

Docker は CPU のアーキテクチャがホストとコンテナのイメージで同一である必要があります. そのため 2017年3月現在では Docker Hub にある、ほとんどのイメージが x86_64 のため利用できません.

それでは困るのですが、Get Started with Docker 1.12 on Raspberry Pi の記事によると、Docker チームが armfh という prefix で実験的なイメージを用意しているとのことです.
その記事に則り、Alpine Linux のイメージを使ってコンテナを起動してみたいと思います. オプションは -it で -i のインタラクティブモードと -t の tty 接続になりコンテナ内に入って作業ができる状態になります. --rm で終了時にコンテナを削除します. 後からコンテナにアクセスしたい場合は --rm は外す必要があります.

pi@raspberrypi:~ $  docker run -it --rm armhf/alpine /bin/sh
Unable to find image 'armhf/alpine:latest' locally
latest: Pulling from armhf/alpine
7c863ad23cb7: Pull complete
Digest: sha256:d90337a24ddb9e72c44b84006cacd57205986a26a3384d6c68653adf2a0d62ba
Status: Downloaded newer image for armhf/alpine:latest

/ # cat /etc/os-release
NAME="Alpine Linux"
ID=alpine
VERSION_ID=3.5.2
PRETTY_NAME="Alpine Linux v3.5"
HOME_URL="http://alpinelinux.org"
BUG_REPORT_URL="http://bugs.alpinelinux.org"

/ # exit

参考にさせて頂いた情報

Raspberry Pi 3

ラズパイを始めるには全部入りの Raspberry Pi 3 が手ごろではないでしょうか. Raspberry Pi Zero - ラズベリー・パイゼロや Raspberry Pi Zero W - ラズベリー・パイゼロ W は国内では入手しずらいため値上がりしてしてますし、GPIO ピンも自分で付ける必要があったりと色々と手がかかります. その分楽しいというのもありますが.
届くまで時間がかかってもよい場合はこちら Raspberry Pi Zero の購入で記事にしました Pimoroni さんから購入する手もあります.