【ITニュース解説】Docker for VMs: "Works on all Machines" with eryph

システム開発において、長年「自分の開発環境では問題なく動作するのに、本番環境では動かない」という問題が存在した。Dockerはこの課題を、アプリケーションと実行環境を一体化したコンテナという技術で解決し、一貫した動作を可能にした。しかし、仮想マシン（VM）の世界では、これと似た、あるいはより複雑な「VM設定の不整合（Config Drift）」という問題が依然として存在している。

開発者は、アプリケーション開発のためにVM上に理想的な開発環境を構築する。これには、サービス設定、データベースチューニング、デバッグツール導入などが含まれ、開発のしやすさを最優先する。そのため、デフォルトユーザーが容易に利用できたり、セキュリティが緩い設定が含まれたりする。

しかし、本番環境へのデプロイ段階では、セキュリティ強化、厳密な監視、コンプライアンス遵守といった全く異なる要件が求められる。開発環境で作り上げた設定はそのまま利用できず、クリーンなベースイメージから、本番環境専用のプロビジョニングスクリプトを用いて、すべてをゼロから再構築する必要が生じる。

この状況では、開発環境のVMは「使い捨てのサンドボックス」となり、他の環境での再利用が困難になる。開発者は開発環境で完璧なものを作り上げても、本番環境では異なるツール、異なる設定を用いてやり直すことになる。これは開発環境と本番環境の間に根本的な断絶を生み出す。開発環境は開発者の利便性を追求し、本番環境はセキュリティと安定性を追求するため、目標が乖離してしまうのだ。

従来のツールは、開発環境と本番環境を完全に分離することでこの問題に対処してきた。例えば、Vagrantは開発者向けの環境構築に優れるが、本番環境ではTerraformやcloud-initといった全く異なるツールが使用される。結果として、開発者は再利用が困難な複雑な設定に多くの時間を費やし、環境間で知識や設定の移行が容易ではなく、多大な無駄が生じていた。

このようなVM設定の不整合問題を解決するため、「eryph（エリフ）」という新しいツールが登場した。eryphは、Dockerがコンテナイメージに対して行ったアプローチを、VMの設定に応用する。Dockerがローカルでビルドしたイメージをプッシュし、本番環境でプルすることで同一性を保証するように、eryphもVM設定の同一性を目指す。

eryphでは「gene（ジーン）」と呼ばれる再利用可能なVM設定の塊を利用する。これはDockerのレイヤーに似ており、例えばNginxの設定を行うgeneや、アプリケーションスタックをセットアップするgeneなどを作成し、これらを組み合わせて使用する。Vagrantのボックスが特定の環境向けであるのに対し、eryphのgeneは環境に依存せずどこでも動作する点が特徴だ。開発環境用に作成したNginxの設定は、そのまま本番環境のNginx設定と全く同じものとして使用できる。

具体的な動作例を見てみよう。WebアプリケーションにNginxが必要な場合、開発環境では利便性重視の設定、本番環境ではセキュリティ強化と監視機能が必要となる。

eryphでは、開発環境用のVM設定ファイルdev-server.yamlで、中立的なベースイメージを指定し、その上に開発用の便利機能を提供するgeneと、Nginx設定のgene、アプリケーションスタックのgeneを組み合わせる。

一方、本番環境用のVM設定ファイルprod-server.yamlでは、開発環境と全く同じ中立ベースイメージと、全く同じNginx設定のgene、アプリケーションスタックのgeneを使用する。さらに、本番環境に特化した追加要素として、セキュリティ強化のgeneや監視機能のgeneを組み込む。

このようにすることで、Nginxやアプリケーションスタックに関するgeneは開発環境と本番環境で完全に同一となる。異なるのは、各環境に特化した追加のgeneだけである。Nginx設定にバグが見つかり修正したり、パフォーマンスを最適化したりした場合、その変更は共有されているgeneを通して、開発環境と本番環境の両方に自動的に適用される。本番環境をゼロから再構築したり、手動で設定を同期したりする手間がなくなり、設定の乖離の心配がなくなる。

このアプローチが優れているのは、VMの設定にDockerのレイヤー構造の概念を持ち込んだ点にある。従来のやり方では、開発環境のVM設定は使い捨てになり、本番環境では異なる設定で最初からやり直すため、多くの作業が無駄になっていた。

eryphを使えば、開発環境は「中立ベースイメージ」に「開発者向けの便利機能」と「アプリケーションの具体的な設定」を組み合わせたものとなる。本番環境は「同じ中立ベースイメージ」に「同じアプリケーションの具体的な設定」と「本番環境向けのセキュリティ強化や監視機能」を組み合わせたものになる。これにより、作業の重複を大幅に削減し、設定の一貫性を保つことができる。

eryphは、共有可能なVM設定の構築を容易にする。WindowsではHyper-VとPowerShellで動作し、macOSやLinuxユーザーも共有マシンを介して利用可能だ。

例えば、開発と本番の両方で機能するWebサーバー設定を作成できる。設定ファイルでベースイメージと、Nginxのインストール、簡単なWebページの作成、Nginxサービスの起動を行うcloud-configタイプの設定ブロックを記述する。この設定を基にVMをデプロイすれば、記述したWebページにアクセスできる。このWebサーバー設定は、本番環境でも同じように動作し、必要なセキュリティ強化や監視のgeneを追加するだけで利用可能だ。

これにより、複数の環境で同じNginx設定を何度も再構築したり、環境間で設定が乖離していくのを別々に管理したりする手間がなくなる。VMの設定は、Dockerイメージのようにポータブルで共有可能なものとなる。作成し、動作が確認されたNginxの設定（fodder）をカスタムgeneとしてeryphのgenepoolにプッシュすれば、他の開発者がそれをプルして利用でき、設定の改善があれば誰もがその恩恵を受けられる。

eryphは既存のツールとの連携も可能で、Vagrantユーザー向けにはvagrant-eryphプロバイダーが、PowerShellユーザーにはネイティブなコマンドレットが提供される。GUIアプリケーションも利用可能だ。

eryphによって構築されたVMは、オンプレミスのHyper-V環境で直接利用できるだけでなく、Azureへのアップロードも可能である。また、他のプラットフォーム向けには、設定から生成されたcloud-init ISOとして提供され、cloud-initをサポートするあらゆるプラットフォームやイメージと互換性がある。

eryphはオープンソースであり、開発用途であれば無料で利用できる。クイックスタートガイドやgenepool.eryph.ioで既存の設定を参考にすれば、すぐに使い始められるだろう。