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1. コンテナイメージ高速化技術
2. 自己紹介 1. Soushi Hiruta 2. AWS Community Builder 2025 3. X @web_se 4. GitHub clouddev-code 5. Zenn clouddev-code
3. コンテナイメージ 高速化 1. Docker Layer 2. Lazy Pulling 3. SOCI
4. コンテナ起動時間 効率性 効率的なコンテナ管理は、リソースの最適 化とコスト削減につながります。 02 大規模イメージは、コンテナ起動時間の遅 延を引き起こし、全体的なシステムパ フォーマンスに影響します。 課題 01
5. 技術比較 従来のイメージ取得方式は、全体のイメージを 一度にダウンロードする「フルプル」方式で、起 動時間やストレージ利用において非効率的でし た。これに対し、Docker LayerやLazy Pulling、 SOCIなどの新技術は、部分的な取得やレイ ヤー共有により、迅速なデプロイやリソースの効 率化を実現します。
6. Docker Layer Docker images are structured using a layered architecture, where each layer represents a set of filesystem changes. This design allows for efficient storage and retrieval, as layers can be reused across different images. Understanding this structure is crucial for optimizing image builds and performance. Developers can leverage layer caching to enhance build efficiency and reduce deployment times significantly.
7. Union File System( overlay ) 効率性 このアプローチは、ストレージの使用効率 を向上させ、オーバーヘッドを低減します。 03 コピーオンライト Copy-on-Write戦略では、元のデータを変 更する代わりに新しいデータを作成しま す。 02 Union File Systemは、複数のファイルシ ステムを統合し、仮想的な一つのファイル システムを提供します。 構造 01
8. docker commandでlayerを確認
9. レイヤー生成 Dockerfileの各命令は、特定のレイヤーを生成 します。これにより、イメージの変更を最小限に 抑え、効率的なビルドキャッシュの活用が可能に なります。COPYやRUN命令が新しいレイヤー を作成し、イメージサイズを小さく保つことができ るため、パフォーマンスの向上が期待されます。
10. レイヤー共有の 役割 レイヤー共有は、コンテナイメージの効率的な管 理を実現し、ストレージドライバはその基盤を支 えています。これにより、イメージのダウンロード や起動時間が短縮され、コスト削減も可能です。 最適なストレージドライバの選択は、パフォーマ ンスを最大化し、リソースの無駄を減少させるこ とに貢献します。
11. マルチステージビル ド パフォーマンス向上 最小化されたレイヤーは、プル時間と起動 時間の短縮に繋がり、全体的な効率を向 上させます。 03 ビルドプロセス 各ステージで必要なファイルのみを保持す ることで、効率的なイメージ作成を実現しま す。 02 マルチステージビルドは、無駄なレイヤー を排除し、イメージサイズを最適化します。 レイヤー最小化 01
12. マルチステージビルド
13. レイヤー設計 効率化手法 効率化手法を導入することで、ストレージ 使用量を削減し、パフォーマンスを最適化 できます。 03 依存関係 依存関係を明確にし、適切に管理すること で、ビルドプロセスの効率が向上します。 02 レイヤーの変更頻度を考慮し、再ビルドを 最小限に抑える設計が重要です。 変更頻度 01
14. Docker Layer技術 の重要性 柔軟性 レイヤー化により、再利用性が高まり、ア プリケーションの迅速な展開が実現可能に なります。 03 スピード この技術により、イメージのプルや起動時 間が短縮され、開発プロセスが加速しま す。 02 Docker Layer技術は、コンテナイメージの 効率的な管理を可能にし、リソースの最適 化を図ります。 効率性 01
15. Lazy Pulling 概 念 Lazy Pulling技術は、オンデマンドでのイメージ 取得を可能にする革新的なアプローチです。こ の技術により、必要なデータのみをダウンロード し、迅速なコンテナ起動を実現します。Lazy Pullingは、ファイルシステム統合とキャッシュ戦 略を組み合わせており、低いネットワークレイテ ンシで高いストレージ効率を提供します。
16. Lazy Pullingがでてきた背景 共通イメージ、AI Workloadによりイメージが肥大化する場合がある。 ECR等のdocker repositoryからのpullも時間がかかったり、NAT経由で取得となるとトラフィックコストにはね てくる
17. Image Snapshotter 利点 Image Snapshotterを使用することで、スト レージの効率化や起動時間の短縮が可能 となります。 03 種類 Snapshotterには、StargzやNydusなどの 異なる種類があり、選択肢に応じた機能が 提供されます。 02 ContainerdのImage Snapshotterは、コン テナイメージのスナップショットを管理し、 効率的に保存します。 役割 01 https://www.youtube.com/watch?v=Dc6S4vU9GiM&t=534s
18. パフォーマンス評価 最適化手法 レイテンシ低減のための最適化手法を採 用することで、システムの効率が著しく向 上します。 03 キャッシュ戦略 適切なキャッシュ戦略を実施することで、リ ソースの再利用が促進され、性能が大幅 に向上します。 02 初回アクセス時の遅延は、システムの全体 的な応答時間に影響を及ぼす重要な要素 です。 初回遅延 01
19. パフォーマンス比較
20. Lazy Pulling 適用シナリオ Ideal for environments with frequent scaling, where rapid deployment of containers is essential for performance. 03 制約 Dependency on network quality may lead to performance variability, affecting overall container startup efficiency. 02 Lazy Pulling significantly reduces startup times, allowing faster access to containerized applications when needed. 利点 01
21. 適用シナリオ コンテナイメージ高速化技術の導入は、特に大 規模なデプロイメントやマイクロサービスアーキ テクチャにおいて効果を発揮します。導入判断 ポイントには、データ転送コスト、起動時間の短 縮、ストレージ効率の向上が含まれます。これら の技術は、迅速なスケーラビリティや効率的なリ ソース管理を実現するために重要です。
22. SOCI技術詳細 SOCI（Seekable OCI）は、部分的イメージ取得 を可能にする技術で、主に大規模データセットの 効率的な管理を目指しています。これにより、必 要なリソースのみを迅速に取得し、起動時間を 短縮します。特にAWS環境での利用が進んでお り、ネットワーク効率を向上させつつ、ストレージ コストの削減が期待されています。
23. SOCI誕生 解決策 SOCIは、部分的なイメージ取得を可能に し、効率的なデータ管理を実現します。 03 課題 AWS環境では、大規模データセットの取り 扱いがパフォーマンス上の課題となってい ます。 02 SOCIは、コンテナイメージの効率的な取得 を目指して開発された技術です。 背景 01
24. SOCI Index Structure SOCI utilizes a sophisticated Index structure (zTOC) designed for effective metadata management. This structure streamlines the process of partial image acquisition by organizing metadata for efficient range requests. The zTOC maintains essential data such as layer information and file offsets, enabling fast access to specific parts of container images, significantly enhancing performance in cloud environments like AWS.
25. SOCIの動作 ダウンロード方式 This method allows for partial downloads, optimizing network usage and significantly reducing initial load times. 03 インデックス構造 The zTOC index structure organizes metadata to facilitate quick access to specific image layers and their components. 02 SOCI utilizes Range Requests to download only the necessary parts of an image, enhancing efficiency and speed. Range Requests 01
26. SOCI v2 インデックス構造 SOCI v2で大きな変更点、互換性はなかそ う。インデックス管理が簡素化される 02 ごく最近（2025年8月27日）AWSはSOCI V1が2026年2月9日まで非推奨となることを 発表しました SOCI v1は非推奨に 01 https://pabis.eu/blog/2025-08-31-SOCI-v2-ECS-Whats-New.html
27. SOCI Parallel Pull Mode EKS Ultra Cluste 02 使用可能なCPU、IOを有効に活用するよう でリソースにもきにつけたほうがよさそう レイヤーイメージを並列にダウンロード 01 https://aws.amazon.com/blogs/containers/introducing-seekable-oci-parallel- pull-mode-for-amazon-eks/