はじめに
Dockerはコンテナ仮想化技術として非常に便利ですが、Dockerコンテナは通常、ホストOSとは独立したネットワーク環境に閉じ込められています。そのため、Dockerコンテナが外部ネットワークや他のPCと通信できるようにするためには、ネットワーク設定を適切に行う必要があります。
本記事では、Dockerコンテナと他のPCとの間でPing通信を行うための主要な方法を紹介し、それぞれのメリット・デメリットを比較します。その後、最も適切な方法を選んで、実際にUbuntuコンテナを立ち上げ、他のPCとPing通信を行うサンプルを解説します。
Dockerのネットワーク設定
Dockerコンテナは、デフォルトでは bridge モードという仮想ネットワークを使用します。このモードでは、コンテナは独立したIPアドレスを持ち、ホストOSや外部ネットワークとは隔離されています。外部と通信するためには、ポート転送やネットワーク設定を変更する必要があります。
Dockerでは、以下のようなネットワークモードがあります：
-
bridge（デフォルト）
- コンテナとホストが異なるIPネットワークにあり、コンテナ間は通信できるが、外部ネットワークと直接通信するにはポート転送が必要。
-
host
- コンテナがホストOSのネットワークスタックをそのまま利用する。ホストと同じIPアドレスを共有するため、ネットワークの設定がシンプルになります。
-
none
- コンテナはネットワーク接続を持たない。完全にネットワークから隔離された状態です。
-
custom bridge network
- ユーザーが独自にネットワークを定義し、複数のコンテナ間で通信可能にすることができます。
主要な方法の比較
Dockerコンテナと他のPCとのPing通信を行うための主要な方法を以下の表で比較します。
| 方法 | メリット | デメリット | 使用シーン |
|---|---|---|---|
ホストネットワークモード (--network host) |
- コンテナがホストと同じネットワークを使うため、設定が簡単。 - 外部PCとの通信も簡単。 |
- ホストのネットワーク設定に依存し、コンテナの独立性が失われる。 - セキュリティリスクが高くなる。 |
- ホストとコンテナが同じネットワークにある必要がある場合。 - 高速な通信が必要な場合。 |
ポート転送 (-p) |
- 複雑なネットワーク設定なしで簡単に外部と通信可能。 - 必要なポートだけを公開できる。 |
- 公開したポートだけが通信可能。 - 複数のサービスが必要な場合に管理が面倒。 |
- 外部アクセスが特定のサービスに限られる場合。 - ホストのIPをそのまま使いたい場合。 |
| カスタムブリッジネットワーク | - コンテナ同士の通信が簡単。 - ネットワークの管理が柔軟。 |
- 外部との通信設定に追加の作業が必要。 - ポート転送と合わせて使う必要がある。 |
- 複数コンテナ間で通信が必要な場合。 - 低レベルなネットワーク管理が必要な場合。 |
| none モード | - 完全に隔離されたネットワーク環境。 - セキュリティが最強。 |
- 外部との通信が一切できない。 - 通常は必要ない。 |
- セキュリティを最優先したい場合。 - 通信が不要な場合。 |
最も簡単で汎用的な方法としては、ホストネットワークモード (--network host) が挙げられます。これを使うと、コンテナはホストOSのネットワークスタックを直接使用するため、他のPCとのPing通信がシンプルに実現できます。ただし、セキュリティに関して注意が必要です。
チュートリアル
ここでは、--network host を使ってUbuntuコンテナを立ち上げ、他のPCとPing通信を行う方法を実際に試してみます。さらに、docker-compose を使った方法も紹介します。
事前準備
まず、ネットワーク周りのコマンドをコンテナ起動時にインストールするため、Dockerfileを作成しておきます。
# M1 MacのみFROMの記述が必要
FROM --platform=linux/amd64 ubuntu:latest
# RUNコマンドは、コンテナ作成時に自動で実行するコマンドを指定
RUN apt update -y
RUN apt install -y sudo make curl vim iperf3 iproute2 iputils-ping
# fogeというユーザを作成、fogefogeというPWを設定
RUN useradd -m -s /bin/bash foge
RUN echo "foge:fogefoge" | chpasswd
# sudoでroot権限のコマンドを実行できるように指定
RUN gpasswd -a foge sudo
# コンテナを指定したユーザで実行（rootユーザ以外で実行したい）
USER foge
# ワークディレクトリを設定
WORKDIR /home/foge
次に、イメージを作成するためにbuildします。Dockerfileを置いたディレクトリに移動して、以下のコマンドを実行します。
docker build . -t ubuntu_image
イメージができていることを確認します。
docker images
Chapter 1. --network host を使ってPing通信を行う
1. Ubuntuコンテナをホストネットワークモードで起動する
以下のコマンドを使って、UbuntuのDockerコンテナを起動します。ubuntu_image イメージを使ってコンテナを起動し、ホストOSのネットワークモードを使用します。
docker run -it -d --network host --name test-ubuntu ubuntu_image
起動したDockerコンテナに入ります。
docker exec -it test-ubuntu bash
3. コンテナ内でPingを実行する
コンテナが起動したら、コンテナ内で以下のコマンドを使って他のPCにPingを送信します。
ping <他のPCのIPアドレス>
例えば、他のPCのIPが 192.168.1.100 の場合：
ping 192.168.1.100
これで、他のPCとPing通信が成功するはずです。
Chapter 2. docker-compose を使ってPing通信を行う
docker-compose を使うと、複数のコンテナやネットワーク設定を一元管理することができます。以下では、docker-compose を使用して、コンテナをホストネットワークモードで起動し、他のPCとのPing通信を実現します。
1. docker-compose.yml の作成
まず、以下の内容で docker-compose.yml ファイルを作成します。ここでは、Ubuntuベースのコンテナをホストネットワークモードで起動します。
version: '3.8'
services:
ubuntu-ping:
image: ubuntu:20.04
container_name: ubuntu-ping
network_mode: host # ホストのネットワークを使う
tty: true # コンテナ内でインタラクティブに作業できるようにする
command: bash
stdin_open: true
restart: always
2. docker-compose でコンテナを起動
上記の docker-compose.yml が同じディレクトリに保存されていることを確認したら、以下のコマンドを実行してコンテナを立ち上げます。
docker-compose up
コンテナが起動したら、コンテナ内でPingを実行します。
3. コンテナ内でPingを実行
docker-compose up で起動したコンテナに接続し、Pingを実行します。
docker exec -it ubuntu-ping bash
ping <他のPCのIPアドレス>
他のPCのIPアドレス（例えば 192.168.1.100）に対してPingが成功するはずです。
おわりに
Dockerコンテナと他のPCとのPing通信を行う方法を紹介しました。最も簡単で汎用的な方法は、--network host オプションを使うことで、コンテナがホストのネットワークスタックをそのまま利用することです。ただし、セキュリティに関して注意が必要です。
また、docker-compose を使うことで、複数のコンテナを簡単に管理し、ネットワーク設定を一元化することができます。この知識を活用して、Dockerコンテナを使ったネットワーク通信の理解を深めてください。