Docker ComposeでLLMアプリの開発環境と本番構成を分離する

LLMアプリを開発していると、開発中はソースコードをマウントして即時反映したい一方、本番では固定したイメージを使い、不要なポートやデバッグ設定を公開したくありません。

この問題は、1つの compose.yml に開発用・本番用の設定を詰め込むのではなく、共通設定と環境別の override ファイルに分離すると扱いやすくなります。

今回は、FastAPI製のLLMアプリとPostgreSQLを例に、以下の3ファイルで構成します。

.
├── compose.yml
├── compose.dev.yml
├── compose.prod.yml
├── Dockerfile
├── .env.example
└── app/
    └── main.py

実際にこの構成で起動確認を行い、開発時はホットリロード、本番時はビルド済みイメージを使う形に整理しました。

共通設定を compose.yml にまとめる

まず、開発・本番のどちらでも必要になるサービスを compose.yml に定義します。

services:
  app:
    image: ${APP_IMAGE:-llm-app:local}
    env_file:
      - .env
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
    networks:
      - backend

  db:
    image: postgres:16
    environment:
      POSTGRES_DB: ${POSTGRES_DB}
      POSTGRES_USER: ${POSTGRES_USER}
      POSTGRES_PASSWORD: ${POSTGRES_PASSWORD}
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U ${POSTGRES_USER}"]
      interval: 5s
      timeout: 5s
      retries: 10
    networks:
      - backend

volumes:
  postgres_data:

networks:
  backend:

app と db は同じ backend ネットワークに接続します。アプリからデータベースへ接続するときは、localhost ではなくサービス名の db を指定します。

例えば接続先は次のようになります。

postgresql://app_user:password@db:5432/llm_app

depends_on の condition を使うことで、PostgreSQLのコンテナが起動しただけでなく、ヘルスチェックを通過してからアプリを起動できます。

開発環境ではソースコードをマウントする

開発用の差分は compose.dev.yml に記述します。

services:
  app:
    build:
      context: .
      target: development
    ports:
      - "8000:8000"
    volumes:
      - ./app:/workspace/app
    environment:
      APP_ENV: development
      RELOAD: "true"
      LLM_BASE_URL: ${LLM_BASE_URL}
    command: >
      uvicorn app.main:app
      --host 0.0.0.0
      --port 8000
      --reload

  db:
    ports:
      - "5432:5432"

開発時だけホストの app ディレクトリをコンテナへマウントします。これにより、ファイルを編集するとUvicornのリロードが動作します。

また、データベースの 5432 ポートも開発時だけ公開しています。ホスト側のDBクライアントやマイグレーションツールから接続できるため便利ですが、本番では外部公開しない方が安全です。

Dockerfileは、開発用ステージと本番用ステージを分けておきます。

FROM python:3.12-slim AS base

WORKDIR /workspace

COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

COPY app ./app

FROM base AS development

RUN pip install --no-cache-dir uvicorn[standard]
CMD ["uvicorn", "app.main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000", "--reload"]

FROM base AS production

RUN useradd --create-home appuser
USER appuser

CMD ["uvicorn", "app.main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]

開発用ステージではリロードを有効にし、本番用ステージでは専用ユーザーで実行します。コンテナをrootユーザーのまま動かさないだけでも、事故時の影響を抑えられます。

本番環境ではイメージを固定する

本番用の compose.prod.yml では、ソースコードのマウントやビルド設定を使わず、あらかじめ作成したイメージを指定します。

services:
  app:
    image: ${APP_IMAGE}
    env_file:
      - .env.prod
    environment:
      APP_ENV: production
      LOG_LEVEL: info
    expose:
      - "8000"
    restart: unless-stopped

  db:
    env_file:
      - .env.prod
    restart: unless-stopped

ports ではなく expose を使っている点がポイントです。expose はCompose内部のネットワークから利用できるポートを示すだけで、ホストの全インターフェースには公開しません。

リバースプロキシやロードバランサーから同じネットワーク経由でアクセスする構成を想定しています。

本番イメージは、デプロイ前にCIなどで作成します。

docker build \
  --target production \
  -t registry.example.com/llm-app:2026-09-24 .

docker push registry.example.com/llm-app:2026-09-24

.env.prod では、デプロイするイメージタグを指定します。

APP_IMAGE=registry.example.com/llm-app:2026-09-24
POSTGRES_DB=llm_app
POSTGRES_USER=app_user
POSTGRES_PASSWORD=change-me
LLM_BASE_URL=https://llm-gateway.internal

APIキーやデータベースのパスワードをGitリポジトリへコミットしないことも重要です。.env.example には変数名だけを置き、実際の値はデプロイ先のシークレット管理機能や環境変数から注入します。

起動コマンドを使い分ける

共通設定に環境別の差分を重ねる流れは次の通りです。

開発環境は、共通ファイルと開発用ファイルを重ねて起動します。

docker compose \
  -f compose.yml \
  -f compose.dev.yml \
  up --build

バックグラウンドで起動する場合は -d を追加します。

docker compose \
  -f compose.yml \
  -f compose.dev.yml \
  up -d --build

本番環境では、同じ要領で本番用ファイルを指定します。

docker compose \
  -f compose.yml \
  -f compose.prod.yml \
  up -d

実際にデプロイする前には、最終的に適用される設定を確認しておくと安心です。

docker compose \
  -f compose.yml \
  -f compose.prod.yml \
  config

ここで、開発用の volumes、--reload、5432:5432 などが本番設定に残っていないか確認します。

LLMアプリでは、接続先を環境変数にしておくと、開発時はローカルの推論サーバー、本番時は社内ゲートウェイなどへ切り替えられます。

import os
import httpx
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

LLM_BASE_URL = os.environ["LLM_BASE_URL"]

@app.post("/generate")
async def generate(prompt: str):
    async with httpx.AsyncClient() as client:
        response = await client.post(
            f"{LLM_BASE_URL}/generate",
            json={"prompt": prompt},
            timeout=60,
        )
        response.raise_for_status()
        return response.json()

コードを変更せず、設定ファイルだけで接続先を切り替えられるため、環境ごとの差分が明確になります。

まとめ

Docker ComposeでLLMアプリを運用する場合は、次のように責務を分けると管理しやすくなります。

• compose.yml：サービス、ネットワーク、永続ボリュームなどの共通設定
• compose.dev.yml：ソースコードのマウント、ポート公開、ホットリロード
• compose.prod.yml：固定イメージ、再起動設定、内部公開
• .env：環境ごとの接続先や設定値
• Dockerfile：開発用・本番用のビルドステージ

開発の便利さと本番の安全性は、同じ設定ファイルで無理に両立させる必要はありません。Composeのファイルを重ね合わせる仕組みを使い、環境ごとの差分を小さく明示することが、LLMアプリの継続的な運用につながります。