Docker イメージのバックアップと移行：docker save コマンド徹底解説

Docker は、コンテナ化されたアプリケーションの開発、デプロイ、実行を大幅に簡素化する強力なプラットフォームです。Docker の中心的な要素であるイメージは、アプリケーションとその依存関係をパッケージ化したものであり、コンテナのテンプレートとして機能します。これらのイメージを安全にバックアップし、異なる環境間で移行する能力は、Docker を効果的に活用する上で不可欠です。

この記事では、Docker イメージのバックアップと移行を実現する docker save コマンドについて、詳細な解説を行います。コマンドの構文、オプション、具体的な使用例、さらには応用的なテクニックまでを網羅し、Docker イメージのバックアップと移行をマスターするための知識を提供します。

1. なぜ Docker イメージをバックアップする必要があるのか？

Docker イメージのバックアップは、様々なシナリオで非常に重要です。以下に、主な理由をいくつか挙げます。

• 災害復旧: ホストマシンやストレージに障害が発生した場合、バックアップされたイメージがあれば、迅速にアプリケーションを復旧できます。
• 異なる環境への移行: 開発環境、テスト環境、本番環境など、異なる環境間でアプリケーションを移行する際に、イメージのバックアップは不可欠です。
• バージョニング: 特定のバージョンのイメージをバックアップしておけば、必要に応じて過去のバージョンにロールバックできます。
• アーカイブ: 長期的な保管や監査のために、イメージをアーカイブしておくことができます。
• オフライン環境での利用: インターネット接続のない環境で Docker を利用する場合、事前にイメージをバックアップしておき、オフライン環境に移行する必要があります。
• Docker Hub の障害: Docker Hub は便利なサービスですが、障害が発生する可能性もあります。バックアップがあれば、Docker Hub が利用できなくても、イメージを復元できます。

2. docker save コマンドとは？

docker save コマンドは、Docker イメージを tar アーカイブとして保存するために使用されます。このアーカイブには、イメージのすべてのレイヤー、メタデータ、およびコンフィギュレーションが含まれており、イメージを完全に復元できます。

3. docker save コマンドの構文

docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

• OPTIONS: コマンドの動作を制御するオプションを指定します。
• IMAGE: 保存する Docker イメージの名前または ID を指定します。複数のイメージを同時に保存できます。

4. docker save コマンドのオプション

docker save コマンドには、いくつかのオプションがあります。主なオプションを以下に示します。

• -o, –output string: 出力ファイルの名前を指定します。指定しない場合は、標準出力に書き込まれます。

5. docker save コマンドの基本的な使い方

最も基本的な使い方は、イメージの名前を指定して、tar アーカイブとして保存することです。

bash
docker save my-image > my-image.tar

この例では、my-image という名前の Docker イメージを my-image.tar というファイルに保存します。> はリダイレクト演算子であり、docker save コマンドの出力をファイルに書き込みます。

6. 複数のイメージを同時に保存する

複数のイメージをまとめて保存することも可能です。

bash
docker save image1 image2 image3 > images.tar

このコマンドは、image1, image2, image3 という名前のイメージをまとめて images.tar というファイルに保存します。

7. イメージ ID を使用して保存する

イメージの名前だけでなく、イメージ ID を使用して保存することもできます。イメージ ID は、docker images コマンドで確認できます。

bash
docker images

このコマンドを実行すると、イメージの一覧が表示され、各イメージの ID が表示されます。

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
my-image latest abcdef123456 2 weeks ago 200MB

イメージ ID を使用して保存するには、以下のようにします。

bash
docker save abcdef123456 > my-image.tar

8. 出力ファイル名を指定する

-o または --output オプションを使用して、出力ファイル名を明示的に指定することもできます。

bash
docker save -o my-image.tar my-image

このコマンドは、my-image という名前の Docker イメージを my-image.tar というファイルに保存します。-o オプションを使用すると、リダイレクト演算子 > を使用する必要がありません。

9. 標準出力に保存する

出力ファイル名を指定しない場合、docker save コマンドの出力は標準出力に書き込まれます。これは、パイプを使って他のコマンドに渡す場合に便利です。

bash
docker save my-image | gzip > my-image.tar.gz

この例では、docker save コマンドの出力を gzip コマンドにパイプで渡し、gzip コマンドで圧縮されたファイルを my-image.tar.gz というファイルに保存します。

10. 保存されたイメージを復元する：docker load コマンド

docker save コマンドで保存したイメージを復元するには、docker load コマンドを使用します。docker load コマンドは、tar アーカイブから Docker イメージを読み込みます。

docker load [OPTIONS]

• OPTIONS: コマンドの動作を制御するオプションを指定します。

主なオプションは以下の通りです。

• -i, –input string: 入力ファイルの名前を指定します。指定しない場合は、標準入力から読み込まれます。
• -q, –quiet: 進捗状況の出力を抑制します。

11. docker load コマンドの基本的な使い方

最も基本的な使い方は、tar アーカイブの名前を指定して、イメージを読み込むことです。

bash
docker load < my-image.tar

この例では、my-image.tar というファイルから Docker イメージを読み込みます。< はリダイレクト演算子であり、my-image.tar ファイルの内容を docker load コマンドに渡します。

12. 入力ファイル名を指定する

-i または --input オプションを使用して、入力ファイル名を明示的に指定することもできます。

bash
docker load -i my-image.tar

このコマンドは、my-image.tar というファイルから Docker イメージを読み込みます。-i オプションを使用すると、リダイレクト演算子 < を使用する必要がありません。

13. 標準入力から読み込む

入力ファイル名を指定しない場合、docker load コマンドは標準入力から読み込みます。これは、パイプを使って他のコマンドから渡す場合に便利です。

bash
gzip -dc my-image.tar.gz | docker load

この例では、gzip -dc コマンドで my-image.tar.gz ファイルを解凍し、その出力を docker load コマンドにパイプで渡します。

14. docker save/load の注意点

docker save と docker load を使用する際には、いくつかの注意点があります。

• イメージ履歴: docker save はイメージのすべてのレイヤーを保存するため、イメージのサイズが大きくなる可能性があります。
• 依存関係: イメージが他のイメージに依存している場合、依存するイメージも一緒に保存する必要があります。
• プラットフォーム: docker save で保存したイメージは、同じアーキテクチャのプラットフォームでしか復元できない場合があります。例えば、AMD64 アーキテクチャで保存したイメージを ARM アーキテクチャで復元することはできません。
• Docker Compose: Docker Compose で定義された複数のコンテナをまとめてバックアップする場合は、それぞれのイメージを個別に docker save する必要があります。

15. docker export/import との違い

docker save/load と似たコマンドに docker export/import があります。これらの違いを理解することは重要です。

機能	docker save/load	docker export/import
対象	イメージ	コンテナ
内容	イメージのすべてのレイヤーとメタデータ	コンテナのファイルシステム (レイヤー履歴なし)
バックアップサイズ	大きい	小さい
用途	イメージの完全なバックアップと移行	コンテナのファイルシステムのバックアップと移行
メタデータ	保存される	保存されない
レイヤー履歴	保存される	保存されない

docker save/load は、イメージを完全にバックアップし、メタデータやレイヤー履歴も保存します。一方、docker export/import は、コンテナのファイルシステムのみをバックアップし、メタデータやレイヤー履歴は保存しません。 そのため、完全なイメージの復元が必要な場合は、docker save/load を使用する必要があります。

16. docker save/load の応用的な使い方

docker save/load コマンドは、単にイメージをバックアップするだけでなく、様々な応用的な使い方ができます。

• プライベートレジストリへのアップロード前の確認: ローカルで docker save したイメージを docker load して、問題なく動作することを確認してからプライベートレジストリにアップロードすることで、アップロード後の問題を未然に防ぐことができます。
• イメージの共有: docker save で作成した tar アーカイブを他の開発者に共有することで、簡単にイメージを共有できます。
• オフライン環境でのイメージ配布: インターネット接続のない環境で Docker を使用する場合、docker save で作成した tar アーカイブを USB ドライブなどで持ち込み、docker load でイメージを復元できます。
• CI/CD パイプラインでの利用: CI/CD パイプラインで、ビルドされたイメージを docker save でアーカイブし、別の環境で docker load してデプロイすることができます。
• バージョン管理システムとの連携: docker save で作成した tar アーカイブを Git などのバージョン管理システムにコミットすることで、イメージのバージョン管理を行うことができます。

17. docker save/load を利用した具体的なシナリオ

以下に、docker save/load コマンドを利用した具体的なシナリオをいくつか紹介します。

• 開発環境から本番環境への移行: 開発環境でビルドしたイメージを docker save でアーカイブし、本番環境にコピーして docker load で復元します。これにより、開発環境と本番環境で同じイメージを使用できます。

“`bash

開発環境

docker save my-app:latest > my-app.tar

本番環境

scp my-app.tar user@server:/tmp
docker load -i /tmp/my-app.tar
“`

• Docker Hub の代替: Docker Hub が利用できない場合でも、docker save で保存したイメージを docker load して使用できます。

“`bash

Docker Hub が利用できない場合

docker load -i my-app.tar
“`

• イメージのアーカイブ: 古いバージョンのイメージを docker save でアーカイブし、長期的に保管します。

bash
docker save my-app:v1.0 > my-app-v1.0.tar

• オフライン環境での Kubernetes デプロイ: オフライン環境で Kubernetes クラスタを構築し、アプリケーションをデプロイする場合、事前に必要なイメージを docker save でアーカイブし、各ノードにコピーして docker load で復元します。

18. docker save/load のパフォーマンス

docker save/load コマンドのパフォーマンスは、イメージのサイズ、ストレージの速度、ネットワークの帯域幅などに依存します。特に、サイズの大きなイメージを扱う場合は、時間がかかることがあります。

パフォーマンスを向上させるためには、以下の点を考慮してください。

• 高速なストレージを使用する: SSD などの高速なストレージを使用することで、docker save/load の時間を短縮できます。
• ネットワークの帯域幅を確保する: ネットワーク経由でイメージを転送する場合は、十分な帯域幅を確保することで、転送時間を短縮できます。
• イメージのサイズを最適化する: 不要なレイヤーを削除したり、ベースイメージを小さくしたりすることで、イメージのサイズを削減できます。
• 並列処理を活用する: 複数のイメージをまとめて docker save する場合は、並列処理を活用することで、全体の処理時間を短縮できます。（例：parallel docker save ::: image1 image2 image3)

19. まとめ

この記事では、Docker イメージのバックアップと移行を実現する docker save コマンドについて、詳細な解説を行いました。docker save コマンドは、イメージを tar アーカイブとして保存し、docker load コマンドで復元することができます。

docker save/load コマンドは、災害復旧、異なる環境への移行、バージョニング、アーカイブ、オフライン環境での利用など、様々なシナリオで非常に重要です。docker export/import との違いを理解し、適切なコマンドを選択することが重要です。

docker save/load コマンドをマスターすることで、Docker イメージの管理をより効率的に行い、アプリケーションの信頼性を向上させることができます。積極的に活用して、Docker の利点を最大限に引き出しましょう。

20. 今後の学習

docker save と docker load コマンドをマスターしたら、さらに Docker の知識を深めるために、以下のトピックを学習することをお勧めします。

• Docker Registry: プライベートな Docker イメージレジストリの構築と管理について学びましょう。
• Docker Compose: 複数のコンテナをまとめて定義し、管理するための Docker Compose について学びましょう。
• Dockerfile: Docker イメージを構築するための Dockerfile の書き方について詳しく学びましょう。
• Kubernetes: コンテナ化されたアプリケーションをデプロイ、管理、およびスケーリングするための Kubernetes について学びましょう。
• Docker Security: Docker コンテナのセキュリティ対策について学びましょう。

Docker は、非常に強力なツールであり、継続的に学習することで、より高度なスキルを身につけ、より効率的にアプリケーションを開発、デプロイ、実行できるようになります。