WSL2、Docker、VSCodeで劇的に改善されるWindows開発環境

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. WSL2、Docker、VS Codeで劇的に改善される
Windows開発環境武井宜⾏サイオステクノロジー株式会社 2020年10⽉23⽇

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. ⽬次 2 序章︓
Windowsによる開発の歴史第２章︓WSL1＆2のしくみ第３章︓ WSL2、Windows Terminalで改善︕︕ 第４章︓さらに進化︕︕Visual Studio Code、Dockerで改善︕︕

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BCPVUNF Noriyuki TAKEI ෢Ҫ ٓߦ Information • サイオステクノロジー株式会社 • Microsoft MVP for Azure • VS Code Meetup Organizer Favorites • Azure • Squash • Sweets blog https://tech-lab.sios.jp/ core skill Azure Kubernetes Service Cloud Native, Serverless全般 Twitter @noriyukitakei

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. 本セッションの概要 5 以下の3つの技術により
Windowsの開発環境をすごい便利なものにしようというお話です。 Docker WSL Visual Studio Code

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. ほげほげ 6 https://tech-lab.sios.jp/archives/21023
今回のセッションのお話は、弊社技術ブログでもご覧頂けます。

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. 本セッションの概要 7 また、今回お話する内容は
WEB+DB Press vol.117にも執筆した内容です。こちらもぜひよろしくおねがいします︕︕

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 9 Windowsのメリットはこんなのがあります。
初⼼者でも馴染みやすい画⾯構成直感的なインターフェース⾳楽や動画などのメディア系ファイルとの相性のよさ本セッションのブログのURL

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 10 ただし、以下のようなデメリットもあります。。。
実⾏環境の差異(開発はWindows,本番はLinux)による想定外の動作例えば、アップロードしたファイルが⽂字化けしたとか、、、例えば、改⾏コードがWindowsとLinuxで違うせいで、、、本セッションのブログのURL

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 11 Windowsでの開発は以下のような歴史をたどってきました。
⼀つの開発環境を共有 Windows上に開発に必要なミドルウェアを構築仮想環境によるアプローチ本セッションのブログのURL

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 12 ⼀つの開発環境を共有
Webサーバー Linux Runtime (JavaやPHPなどのアプリケーション実⾏環境) Middleware(ApacheやTomcatなど) ソースコード public void hello() { system.out.println(“Hello!!”); } 本セッションのブログのURL ftp ftp ftp ftp ftp ftp ftp ftp ftp ftp

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 13 本セッションの
ブログのURL Windows上に開発に必要なミドルウェアを構築 Windows PHP Apache ソースコード Windows PHP Apache ソースコード Windows PHP Apache ソースコード Windows PHP Apache ソースコード Windows PHP Apache ソースコード Windows PHP Apache ソースコード

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 14 仮想環境によるアプローチ
Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード Windows PHP Apache ソースコード仮想環境ソースコード本セッションのブログのURL

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 15 ⼀つの開発環境を
共有 Windows上に開発に必要なミドルウェアを構築仮想環境によるアプローチ実⾏環境の差異環境構築の⼿間環境の独⽴性 ◯ Linuxの環境をみんなで共有するので、実⾏環境の際はない。 ◯ 既に出来上がっている環境をみんなで共有するので、開発者が環境構築しなくてよい。 ☓ みんなで1つの環境を共有するので、誰かが変なコード上げたりすると、環境が動かなくなる。 ☓ Windowsなので、本番環境がLinuxの場合、差異が⼤きくある。 ☓ Windows上にランタイムとかミドルウェアインストールするので超⼤変。 ◯ 開発者専⽤の環境なので、何をやっても他のユーザーに影響はなし。 ◯ 仮想環境上のOSを本番のものと合わせれば、実⾏環境の際はない ☓ 仮想環境上にOSからインストールするので、超⼤変。 ◯ 開発者専⽤の環境なので、何をやっても他のユーザーに影響はなし。ポータビリティ ☓ OSのイメージが⼤きすぎるので、なかなかに他の環境に簡単に移⾏できない。 ☓ OSのイメージが⼤きすぎるので、なかなかに他の環境に簡単に移⾏できない。 ☓ OSのイメージが⼤きすぎるので、なかなかに他の環境に簡単に移⾏できない。

ブログのURL 全て以下の最新テクノロジーで解決します︕︕ Docker WSL Visual Studio Code

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 17 Windows
Subsystem for Linux Windowsの中でLinuxを実⾏できるテクノロジーです。 Virtual Boxなどの仮想環境に⽐べて⾼速に起動、相互のファイルアクセスなどWindowsとの親和性が⾼いのが特徴です。 Visual Studio Code マイクロソフトによって開発され、Windows、Mac、 Linuxなど様々な環境で動作します。また、動作も軽量で、プラグインによって⾃由に機能拡張できるのが特徴です。 Docker コンテナ仮想化を使って、アプリケーションを開発・配置・実⾏するためのオープンソースソフトウェアです。後ほど詳しく説明します。

ブログのURL WSLのインストール Windowsの左下の検索ボックスに「powershell」と⼊⼒すると、メニューの中に「Windows PowerShell」が表⽰されます。それを右クリックして、「管理者として実⾏」をクリックして下さい。

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. Windowsによる開発の歴史 19 WSLのインストール
Windows PowerShell Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. 新しいクロスプラットフォームの PowerShell をお試しください https://aka.ms/pscore6 PS C:\Windows\system32> Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux この操作を完了するために、今すぐコンピューターを再起動しますか? [Y] Yes [N] No [?] ヘルプ (既定値は "Y"): 本セッションのブログのURL PowerShellのWindowが表⽰されるので、以下のコマンドを実⾏して下さい。再起動の有無を聞かれますので、Yを⼊⼒し、エンターを押して下さい。

ブログのURL WSLのインストール次に、Windowsの左下の検索ボックスに「microsoft store」と⼊⼒すると、メニューの中に「Microsoft Store」が表⽰されますので、それをクリックして下さい。

ブログのURL WSLのインストール画⾯上部のテキストボックスに「wsl」と⼊⼒してエンターを押して下さい。

ブログのURL WSLのインストール「Ubuntu 18.04LTS」をクリックして下さい。

ブログのURL WSLのインストール「Get」をクリックして下さい。

ブログのURL WSLのインストール「No, thanks」をクリックして下さい。

ブログのURL WSLのインストール右図のようにプログレスバーが表⽰されてインストールが始まります。

ブログのURL WSLのインストールダウンロードが完了すると右図のようになります。

ブログのURL 以下のURLにアクセスし、Windows10⽤のインストーラーをダウンロードして下さい。ウィザードに従うだけで簡単にインストール出来ます。 https://code.visualstudio.com/download Visual Studio Codeのインストール

ブログのURL Visual Studio Codeのインストールついでに⽇本語化もします。上部メニューから「View」→「Command Palete…」の順にクリックします。

ブログのURL Visual Studio Codeのインストール「Install additional languages…」をクリックします。

ブログのURL Visual Studio Codeのインストール左側に⾔語⼀覧が表⽰されますので「⽇本語」の横にある「Install」をクリックして、Visual Studio Code を再起動すれば、⽇本語化は完了です。

ブログのURL Windows Terminalのインストール Microsoft Storeを起動して、以下のように「windows terminal」を⼊⼒します。「Windows Terminal (Preview)」と表⽰されるのでクリックします。

ブログのURL Windows Terminalのインストール後はWindows Subsystem for Linuxのインストールと同様の⼿順を実施すればインストールは完了します。

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. WSL1＆2のしくみ 34 特にファイルアクセスが⾮常に簡単です。Virtual
Boxでも、Sambaなどの CIFSプロトコルに対応したサーバーを⽴てれば、もちろん可能ですが、その設定は煩雑です。WSLは特定のパスにアクセスするだけで、WSL(Linux) 上のファイルにアクセスができます。 Windows – Linux間の親和性 WSLのメリットはこんなにたくさんあります︕︕ WSLの起動は、ほぼ⼀瞬です。Virtual Boxなどの仮想環境は、昨今のOSの起動が早くなったとはいえ、WSLには遠く及びません。開発においてLinux の環境が必要になったとき、たとえ5秒待たされるのさえストレスに感じます。⾼速起動 Virtual Boxを始めとした仮想環境は、ネットワークやストレージ、メモリを始めとした各種リソースの設定、それからOSやミドルウェアのインストール、設定と、かなりの⼿間と時間を要します。それと⽐べて、WSLを導⼊するまでは10分程度で、OSインストール済みの環境が出来上がります。導⼊の容易さ

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. WSL1＆2のしくみ 35 本セッションの
ブログのURL WindowsからWSL上のファイルにアクセスするためには、「 \\wsl$\[ディストリビューションの名前]」というパスにアクセスすればOKです。ディストリビューションがUbuntuの場合は「\\wsl$\Ubuntu-18.04」となります。

ブログのURL 逆に、LinuxからWindowsの場合は、「/mnt/[ドライブ名]」というパスにアクセスすると、Windowsの指定したドライブ直下にアクセスが出来ます。Cドライブにアクセスする場合は、「/mnt/c」となります。

ブログのURL WSL1とWSL2のアーキテクチャは⼤きな違いがあります。

ブログのURL WSL1のアーキテクチャ Linuxカーネルのファンクションコールが、 LXCoreというシステムによって、Windows へのファンクションコールに変換されて、動作している。 Linuxカーネルは存在しない。LXCoreにより擬似的にLinuxっぽくしている。そのため、Linuxのファンクションコールに強く依存するDockerなどは動作しない。

ブログのURL WSL2のアーキテクチャ Hyper-Vベースの仮想マシンサービス上に Linuxカーネルを搭載したOSが動作する。 Hyper-Vは、WSL2専⽤にカスタマイズされた軽量なものであり、さらにLinuxカーネルもマイクロソフト独⾃パッチを当てることで軽量化を実現している。ネイティブなLinuxカー熱で動作するので、 Dockerも動作する︕︕

ブログのURL では、どんなときも WSL2を使ったほうがよいの︖

ブログのURL WSL1とWSL2のパフォーマンステスト(Linux→Linux) ▪ WSL1 (300MB書き出すのに0.18秒) $ time dd if=/dev/zero of=test bs=1k count=300000 300000+0 records in 300000+0 records out 307200000 bytes (307 MB, 293 MiB) copied, 1.79515 s, 171 MB/s real 0m1.839s user 0m0.125s sys 0m1.641s ▪ WSL2 (300MB書き出すのに0.05秒) $ time dd if=/dev/zero of=test bs=1k count=300000 300000+0 records in 300000+0 records out 307200000 bytes (307 MB, 293 MiB) copied, 1.79515 s, 171 MB/s real 0m1.839s user 0m0.125s sys 0m1.641s

ブログのURL WSL1とWSL2のパフォーマンステスト(Linux→Windows) ▪ WSL1 (300MB書き出すのに0.19秒) # time dd if=/dev/zero of=/mnt/c/data/test bs=1k count=300000 300000+0 records in 300000+0 records out 307200000 bytes (307 MB, 293 MiB) copied, 1.96355 s, 156 MB/s real 0m1.979s user 0m0.063s sys 0m1.813s ▪ WSL2 (300MB書き出すのに1分45秒) # time dd if=/dev/zero of=/mnt/c/data/test bs=1k count=300000 300000+0 records in 300000+0 records out 307200000 bytes (307 MB, 293 MiB) copied, 105.718 s, 2.9 MB/s real 1m45.729s user 0m3.770s sys 0m26.386s

ブログのURL まとめますと、以下のとおりです。 WSLからWindowsへのファイルアクセスが多い場合は、WSL1のほうがいい。 WSL1ではWindows側のファイルアクセスにDrvFsというプロコトルを使っており、WSL2ではPlan 9 Filesystem Protocol(9P)というプロトコルを利⽤しています。このプロトコルの性能差が原因と思われる。 MSの公式ドキュメントにも記載がある。 https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/compare- versions#exceptions-for-using-wsl-1-rather-than-wsl-2

ブログのURL 項⽬ WSL1 WSL2 実現⽅式 LXCoreによるコマンドの変換 Linuxカーネル Windows10 Home 利⽤可能利⽤可能仮想マシン⽀援機能不要必要セットアップ WSLインストール後すぐ利⽤可能 WSLインストール後、 WSL2への変換が必要ファイルアクセス (Linux→Linux) 低速⾼速ファイルアクセス (Linux→Windows) ⾼速低速

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. 第3章︓ WSL2、Windows Terminalで改善︕︕
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© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. WSL2、Windows Terminalで改善︕︕ 46
本セッションのブログのURL ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発本章のタイトルにもなっており、最もご紹介したいユースケースです。WSL を使ったWindowsとLinux間の実践的開発⽅法を説明します。まず、以下のような開発の要件があるとします。 • 開発⾔語はPHP • WebサーバーはApache • アプリケーションの実⾏基盤(OS)はLinux まずはWSLの利便性をご理解頂くために、あえてWSLを使わずに、Virtual Boxなどの仮想環境を使って開発するケースを考えてみます。そして、その次にWSLを使って開発するケースを説明し、その両者を⽐較することで、WSL のメリットをご理解頂けたらと思います。

ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発 WSLを使わない場合 Virtual BoxにOSから⼊れなくてはいけないのでとっても⾯倒。ソースコードの同期についても⾊々設定をしなければいけない。。。

ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発 WSLを使う場合 WSLは既にOSインストール済みなので、ラクチン。 WSL上のソースコードへのアクセスも、特定のパスを指定するだけでいいから、これもラクチン。

本セッションのブログのURL ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発百聞は⼀⾒に如かずということで、実際に構築してみます。 Windowsの左下の検索ボックスに「Ubuntu」と⼊⼒すると、第1章でインストールした「Ubuntu 18.04 LTS」が表⽰されるので、それをクリックします。すると、コンソールが起動するので、ユーザー名とパスワードを⼊⼒します。 Installing, this may take a few minutes... Please create a default UNIX user account. The username does not need to match your Windows username. For more information visit: https://aka.ms/wslusers Enter new UNIX username: ntakei Enter new UNIX password: Retype new UNIX password: passwd: password updated successfully Installation successful! To run a command as administrator (user "root"), use "sudo <command>". See "man sudo_root" for details. ntakei@NORIYUKITAKA0D3:~$

本セッションのブログのURL ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発 ApacheとPHPのインストールを実施します。 $ sudo apt-get update $ sudo apt-get install -y apache2 php

本セッションのブログのURL ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発これで開発する準備は整いました。さて、これから実際にPHPスクリプトを作成するわけですが、 WSLでは第2章で紹介したように、エクスプローラーから「\\wsl$\Ubuntu-18.04」というパスにアクセスすれば、WSL上のUbuntuのディレクトリに直接アクセスできます。よって、ApacheのDocument Rootである「\\wsl$\Ubuntu-18.04\var\www\html」にアクセスして、そのディレクトリにIDEなどで test.phpというファイル名で以下のPHPスクリプト作成します。 <?php echo “hoge”; ?> ブラウザで「http://localhost/test.php」にアクセスすると「hoge」と表⽰されるはずです。とっても簡単です︕︕

本セッションのブログのURL ユースケースその1︓WSLを使ったWindowsとLinux間のシームレスな開発今まで説明した「WSLと仮想化ソフトフェアによる開発環境構築の違い」を下図にまとめました。

本セッションのブログのURL ユースケースその2︓SSHによるポートフォワード顧客のネットワーク上にあるサーバーにアクセスする場合、踏み台SSHサーバーを経由して、クライアントPCのローカルにポートを持ってきて、そのポート経由で接続する「ポートフォワード」を使う場合が多々あります。

本セッションのブログのURL ユースケースその2︓SSHによるポートフォワード Windowsの場合ですと、⾊々と⾯倒なことがあります。 Teratermだと設定が結構⾯倒くさい。SSHコマンドだとワンライナーでできることも多数の⼿順を踏む必要がある。 Virtual Boxなどの仮想化ソフトウェアでクライアントPC内でLinuxを構築して、そちらでsshコマンドでポートフォワードしてもいいが、クライントPCからlocalhostでアクセスできないので使い勝⼿が悪い。

本セッションのブログのURL ユースケースその2︓SSHによるポートフォワード WSLならとっても便利で簡単︕︕localhostでアクセスが可能なので、Linuxでsshのポートフォワードしているのと同じ感覚で使えます︕︕

ユースケースその4︓DockerをWindows 10 Homeでも利⽤できる本セッションのブログのURL 以前は「Docker Desktop for Windows」は、Hyper-Vの利⽤を前提としていた。 Hyper-VはProfessional Edition以上が必要なので、Dockerも必然的にそれに引きづられていた。 WSL2では、WSL2向けのHyper-VがHomeエディションに内包されることとなり、Docker Desktop for Windowsは、このHyper-Vを使うことで、 Dockerエンジンを動作することができる。詳細は4章にて︕︕

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal サービスが多様化し、PowerShell、WSL、Azureなど⾊んなものを使うようになってきた。サービスごとに個別のインターフェース(PowerShellのプロンプト、 WSLのターミナル、Azureのポータル)を起動するのはめんどくさい。 Windows Terminalなら統合的に管理可能︕︕ 本セッションのブログのURL

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL 早速実践してみましょう︕︕その前にWindows Terminalを使わずに、PowerShell、WSL、Azure Cloud Shell(Azureへの操作実施するための、ブラウザ上で稼働するシェル)を同時に使うと、以下のようにとっちらかったデスクトップになります(汗)

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL Windows Terminalを使うとスッキリします︕︕ まずは基本的な操作を説明します。インストールは序章で済ませているので、早速起動してみます。 Windowsの左下の検索ボックスに「windows terminal」と⼊⼒すると、メニューの中に「Windows Terminal(Preview)」が表⽰されますので、それをクリックして下さい。

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL Windows Terminalが起動します。タブメニューの⼀番右端のボタンをクリックすると、様々なサービス向けのターミナル⼀覧が表⽰されます。ターミナル名をクリックすると、そのサービスに応じたターミナルが起動します。

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL これでPowerShell、WSL、Azure Cloud Shellのターミナルが起動しました。全てのターミナルが⼀つのウィンドウに集約され、タブで切り替えることができるので、⾮常にデスクトップがスッキリします。

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL では、起動したターミナルの中で、Azure Cloud Shellを使ってみましょう。Windows Terminalに表⽰されている「Azure」のタブをクリックするとターミナルに以下のようなメッセージが表⽰されています。メッセージの通り、ブラウザを起動し、https://microsoft.com/deviceloginにアクセスします。 To sign in, use a web browser to open the page https://microsoft.com/devicelogin and enter the code XXXXXXXXX to authenticate. This code will expire in 15 minutes.

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL ターミナルに表⽰されてたcodeを⼊⼒して、「Next」をクリックします。

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL Azureにアクセスが可能なアカウント情報を⼊⼒します。

ユースケースその5︓複数シェルを⼀括管理︕ Windows Terminal 本セッションのブログのURL ログインが成功すると、Windows Terminal側にAzureテナントの⼀覧が表⽰されて、Azureへの操作が可能になります。 To sign in, use a web browser to open the page https://microsoft.com/devicelogin and enter the code HBNZ649U4 to authenticate. This code will expire in 15 minutes. Authenticated. Tenant 0: SIOS Technology, Inc. (Azure検証環境) (XXXX.onmicrosoft.com) Tenant 1: サイオステクノロジー株式会社 (YYYY.onmicrosoft.com) Please enter the desired tenant number. >

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. 第4章︓さらに進化︕︕ Visual Studio
Code、Dockerで改善︕︕ 66

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. さらに進化︕︕Visual Studio Code、Dockerで改善︕︕
67 本セッションのブログのURL Dockerってなに︖

68 仮想化は仮想化ソフトウェアにゲストOSがあり、プロセスはゲストOS上のカーネルを利⽤する。コンテナは、ホストOS上のカーネルを共有する。ゲストOSが不要な分、コンテナは軽量になる。この軽量化が開発環境を構築するのに⼤きく寄与する。コンテナ同⼠はホストOS同⼠の namespaceという技術によって完全に実⾏空間が分離しているので、お互い⼲渉することはない。

69 Dockerの詳細についてはここでは語りきれないので⼩⽣の以下のブログをぜひ⾒て下さい︕︕ 世界⼀わかりみが深いコンテナ & Docker⼊⾨ https://tech-lab.sios.jp/archives/18811

70 WSL2とDockerは相性ぴったり︕︕ Docker Desktop for Windowsは、Moby VMというLinuxの仮想マシンを起動し、その仮想マシン内の Linuxカーネルを使ってコンテナを起動します。Moby VMの起動には仮想化ハイパーバイザーであるHyper- Vが必要となり、Hyper-Vは Windows 10 Pro以上が必要となります。

71 WSL2とDockerは相性ぴったり︕︕ Docker Desktop WSL 2 backendの場合は、Docker コンテナ稼働に必要な仮想化ハイパーバイザー、Linux 仮想マシン、LinuxカーネルはすべてWSL2をインストールすると⾃動的に作成されます。さらに、WSL2専⽤の軽量化Hyper-Vは、 Windows 10 Homeにも利⽤できるように設計されてあるため、Docker Desktop WSL 2 backendと組み合わせることで、Windows 10 HomeでもDockerが利⽤できるのです。

72 Visual Studio CodeとDockerは相性ぴったり︕︕ Visual Studio CodeのRemote Development拡張機能を使うと、開発に必要なコンテナを⾃動で⽣成してくれます︕︕ ① 事前に定義したコンテナ関連設定ファイルに基づきDockerにコンテナ作成の命令を出す。 ② Docker HubにDockerイメージを取得しにいく。 ③ Dockerイメージからコンテナを⽣成する。 ④ コンテナ上のソースコードをマウントする。VS Codeからコンテナ上のソースを直接修正できる。

73 本セッションのブログのURL Visual Studio Code、Docker、WSL2を使うと新たな開発スタイルが誕⽣します。︕︕

74 ① 開発リーダーはDockerfileとソースコードを Gitリポジトリにpushします。 ② 開発エンジニアは、Gitリポジトリから Dockerfileとソースコードをclone or pullします。 ※開発エンジニアのPC上にあるGitで⾏われます ③ 開発エンジニアは、Dockerfileに従って、開発環境のコンテナを作成します。Dockerエンジンは、 Dockerfileの内容に従って、適宜 DockerHubを参照します。 ④ 開発エンジニアは、修正したソースコードを GitHubにpush or pullします。 ※これはDockerコンテナ内のGitから⾏われます。 ⑤ 開発リーダーは、GitHubにpushされたソースコードに基づき、Dockerイメージを作成、 DockerリポジトリにPushします。 ⑥ Kubernetesなどのコンテナオーケストレーターによって読み込まれて、本番環境が作成されます。本セッションのブログのURL

75 この開発スタイルのメリットは以下のとおりです。コンテナはカーネルを含まないので、軽量で可搬性に優れています。 Docker HubやDockerリポジトリからイメージをPull、Pushしても軽量なのでネットワーク帯域を圧迫しないですし、ダウンロードも⾼速です。ネットワーク帯域を圧迫しない Gitリポジトリの中にあるコンテナ関連設定ファイル(Dockerfileその他)を Pullして、それをもとにVS CodeのRemote Development拡張機能が開発に必要なコンテナを作ってくれるので、開発環境の構築をする必要がない。環境構築の⼿間が軽減される開発環境で開発に使っていたコンテナをそのまま本番環境に持っていくので、序章で説明したような、開発環境と本番環境の差異による不具合が発⽣しない。実⾏環境の差異がない

76 本セッションのブログのURL この開発スタイルに基づいて開発を実践してみましょう︕︕

77 本セッションのブログのURL 事前準備︓Docker Desktop for Windowsのインストール第3章でも説明したように、Docker Desktop for Windowsは今まではHyper-Vを内包する Professionalエディション以上が必要でした。しかし、WSL2ではWSL2向けのHyper-VがHomeエディションに内包されることとなり、Docker Desktop for Windowsは、このHyper-Vを使うことで、 Dockerエンジンを動作することができます。よって、まずWSL2が必要なのですが、WSL2はWSL1 をアップグレードすることでインストールします。 Windowsの左下の検索ボックスに「powershell」と⼊⼒すると、メニューの中に「Windows PowerShell」が表⽰されます。それを右クリックして、「管理者として実⾏」をクリックして下さい。以下のコマンドを実⾏して、「操作は正常に完了しました。」と表⽰されれば成功です。 PS C:\Windows\system32> dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows- Subsystem-Linux /all /norestart 展開イメージのサービスと管理ツールバージョン: 10.0.19041.1 イメージのバージョン: 10.0.19041.207 機能を有効にしています [==========================100.0%==========================] 操作は正常に完了しました。

78 本セッションのブログのURL 事前準備︓Docker Desktop for Windowsのインストール次に、同じPowerShellのウィンドウで以下のコマンドを実⾏します。「操作は正常に完了しました。」と表⽰されれば成功です。 PS C:\Windows\system32> dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart 展開イメージのサービスと管理ツールバージョン: 10.0.19041.1 イメージのバージョン: 10.0.19041.207 機能を有効にしています [==========================100.0%==========================] 操作は正常に完了しました。

79 本セッションのブログのURL 事前準備︓Docker Desktop for Windowsのインストール Docker Desktop for Windowsを使うためには、WSL2のLinuxカーネルを更新する必要があります。以下のURLの「this link」をクリックし、Linux kernel update packageをダウンロードして実⾏します。ウィザード通りに進んでいけばインストールは完了します。 https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/wsl2-kernel 以下のリンクをクリックして、「Download Docker Desktop Edge X.X.X.X or a later release.」(X.X.X.Xはバージョン番号)をクリックし絵、Docker Desktop for Windowsをダウンロードして実⾏します。ウィザード通りに進んでいけばインストールは完了します。 https://docs.docker.com/docker-for-windows/wsl-tech-preview/#download ※ 以下のリリースノートにある通り、Windows 10のHomeエディションでDocker Desktop for Windowsを利⽤するためには、2.2.2.0以降のバージョンをダウンロードして下さい。 https://docs.docker.com/docker-for-windows/edge-release-notes/#docker-desktop-community- 2220

80 本セッションのブログのURL ①はもう既に完了していて必要なファイルはGitリポジトリに上がっているものとします。

81 本セッションのブログのURL というここでイマココ(②)

82 本セッションのブログのURL ②ソースコードおよびコンテナ関連設定ファイルの作成、GitへのPush Gitリポジトリ(GitHubなど)にPushするためのソースコードやコンテナ関連の設定ファイル (Dockerfile)を作成します。そのファイル群やディレクトリ構成は以下の通りとなります。 GitリポジトリのTop !"" .devcontainer # !"" devcontainer.json # $"" Dockerfile $"" src $"" index.php 上記のファイルを作成し、GitリポジトリにPushします。では、これより以降は、上記に記載のファイルの詳細を⼀つずつ説明していきます。

83 ②ソースコードおよびコンテナ関連設定ファイルの作成、GitへのPush ▪ .devcontainer/devcontainer.json Remote Development拡張機能を使うと、Visual Studio CodeからDockerコンテナに接続しDocker上のファイルを直接編集できるのはもちろんのこと、 Dockerコンテナ⾃体の⽣成も拡張機能で⾏うことができます。 devcontainer.jsonは、⽣成するコンテナファイルの詳細について記述し、その記述内容によって、コンテナのイメージやマウントの設定などが決定します。今回の実践における具体的な設定内容は以下のとおりです。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 { # 設定を⼀意に識別する任意の名称です。 "name": "Hello", # コンテナを作成するためのDockerfileのファイル名を指定します。 # Dockerfileの内容については後述します。 "dockerFile": "Dockerfile", # この設定によりホストOSの80宛の通信がコンテナの80に転送されます。 # ホストPCからブラウザで動作確認するために必要です。 "forwardPorts": [80], # デフォルトではVisual Studio Codeからのコンテナ起動時のコマンドは # while sleep 1000; do :; doneに上書きされてしまいますが、それを防⽌します。 "overrideCommand": false, # Gitリポジトリのsrcディレクトリを、Apacheのドキュメントルートである/var/www/htmlに # マウントします。 "mounts": [ "source=${localWorkspaceFolder}/src,target=/var/www/html,type=bind,consistency=cached" ] }

84 本セッションのブログのURL ②ソースコードおよびコンテナ関連設定ファイルの作成、GitへのPush ▪ .devcontainer/Dockerfile Visual Studio CodeのRemote Development拡張機能で⽣成されるコンテナ内で実施するコマンドを定義したDockerfileです。先に説明したとおり、.devcontainer/devcontainer.jsonで定義されています。 1 2 3 4 5 6 # PHPとApacheがインストールされたOfficialイメージをPullします。 FROM php:7.2.30-apache # 修正したソースコードをGitリポジトリにアップするために # コンテナ上にGitをインストールします。 RUN apt-get update && apt-get -y install git 上記のDockerfileでGitをインストールしていますが、Visual Studio CodeのRemote Development 拡張機能を利⽤すると、Visual Studio CodeのGitの機能はコンテナ側で動作します。そのため、コンテナ側にもGitのインストールが必要になります。

85 本セッションのブログのURL ②ソースコードおよびコンテナ関連設定ファイルの作成、GitへのPush ▪ src/index.php 1 2 3  ブラウザにhogeと表⽰するだけの簡単なPHPスクリプトです。

86 本セッションのブログのURL イマココ(③)

87 本セッションのブログのURL ③開発環境の構築開発リーダーがGitレポジトリにPushしたファイルを、開発エンジニアはホストOS上のGitでPullをして取得します。これらのファイル(.devcontainerディレクトリ配下のファイル)とRemote Development拡張機能により、開発環境に必要なDockerコンテナを⽣成します。Visual Studio Codeを起動して、左下の緑のボタンをクリックして下さい。

88 本セッションのブログのURL ③開発環境の構築以下のようなリストが表⽰されますので、「Remote-Containers: Open Folder in Container…」をクリックします。そして先程PullしたGitディレクトリを選択します。

89 本セッションのブログのURL ③開発環境の構築 Visual Studio Codeの右下の⽅に以下の画⾯が表⽰され、コンテナの⽣成が始まります。初回は Docker HubからイメージをPullしたりコンテナを⽣成したりしますので、時間がかかりますが、2回⽬以降は素早く起動できます。

90 本セッションのブログのURL ③開発環境の構築以下のような画⾯が表⽰されれば成功です。画⾯左部に表⽰されているのはコンテナの中のファイルです。このファイルを修正すると、コンテナの中のファイルが修正されます。

91 本セッションのブログのURL ③開発環境の構築画⾯下部のTerminalはコンテナ内部のShellになります。ps axと⼊⼒してプロセスを⾒てみますと、たしかにコンテナ内部で起動しているプロセスのみが表⽰されている(PIDが1のプロセスがApacheの親プロセス)ことがわかります。 root@9af07dd07639:/workspaces/webapp# ps ax PID TTY STAT TIME COMMAND 1 ? Ss 0:00 apache2 -DFOREGROUND 18 ? S 0:00 apache2 -DFOREGROUND 19 ? S 0:00 apache2 -DFOREGROUND 20 ? S 0:00 apache2 -DFOREGROUND 21 ? S 0:00 apache2 -DFOREGROUND 22 ? S 0:00 apache2 -DFOREGROUND 23 ? Ss 0:00 /bin/sh ... 以下略 ...

92 本セッションのブログのURL イマココ(④)

93 本セッションのブログのURL ④ ソースコードの修正およびGitへのPush ①をクリックして、Commitのコメントを⼊⼒し、②をクリックしてCommitします。

94 本セッションのブログのURL ④ ソースコードの修正およびGitへのPush 先程GitにCommitしたファイルをPushします。「図9 GitへのPush」の⾚い枠の部分をクリックするとPushは完了します。ホストPCのブラウザからhttp://localhost/にアクセスすると、ブラウザ上に「fuga」と表⽰されるはずです。

95 本セッションのブログのURL ココ(⑤)については今回は割愛させて頂きます。実際は、Azure Kubernetes ServiceやWeb App for Containersなどにデプロイすることになるかと思います。

© SIOS Technology, Inc. All rights Reserved. 最後に︕︕ 96 本セッションの
ブログのURL 【連載】WSL2、Visual Studio Code、DockerでグッとよくなるWindows開発環境 https://tech-lab.sios.jp/archives/21023 Visual Studio CodeのRemote DevelopmentとDockerで快適な開発環境をゲット https://tech-lab.sios.jp/archives/18677 【連載】世界⼀わかりみが深いコンテナ & Docker⼊⾨ https://tech-lab.sios.jp/archives/18811 WSL2で劇的に変わるあなたのWebアプリケーション開発環境 https://tech-lab.sios.jp/archives/18431 関連ブログ

ご清聴ありがとうございまいした。

WSL2、Docker、VSCodeで劇的に改善されるWindows開発環境

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