# レポート課題3（3日目）：Docker環境の構築

本実験は1回分（4時限分 × 1）を想定している。

実験レポートのファイル名は T3情報工学3_[学生番号]_[氏名].pdf とすること。

## 【基礎知識】Dockerとコンテナ

Dockerは、アプリケーションの実行環境をコンテナとして分離し、同じ構成を再現しやすくする仕組みである。後続の実験でWeb UIやAI関連サービスを動かすため、事前にDockerをセットアップしておく。

## 1. 目的

Dockerをセットアップし、まず単体コンテナの実行を体験したうえで、`docker compose` による複数設定の管理方法を習得する。

## 作業区分ラベル

- `[Webブラウザ(Proxmox)]`: Proxmoxの画面操作
- `[Windows 11 ターミナル]`: Windows 11 の PowerShell 操作
- `[Windows 11 ターミナル（SSH接続）]`: Windows 11 からSSH接続した Ubuntu Server 上のコマンド操作

> コマンド表記ルール: `bash` ブロックは推奨手順（Windows Terminalでbash互換エイリアスが使える場合はこちらを優先）、`powershell` ブロックはPowerShell固有記法の参考例。

## 2. 実験方法（使用機器と手順）

まず `docker run` で単体コンテナを実行し、その後で `docker compose` による構成管理を体験する。

### 2.1 Docker単体の基本操作を確認する

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Dockerのインストール

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo apt update
   sudo apt install -y docker.io docker-compose-v2
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Dockerサービスの有効化

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo systemctl enable --now docker
   sudo systemctl status docker
   docker --version
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 単体コンテナの動作確認

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo docker run --rm hello-world
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 起動中コンテナと取得済みイメージを確認する

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo docker ps -a
   sudo docker images
   ```

### 2.2 Docker Composeで構成管理を体験する

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Composeプラグインが利用できることを確認する

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo docker compose version
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] `docker compose` の動作確認用ディレクトリを作成する

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo mkdir -p /opt/compose-demo
   cd /opt/compose-demo
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] `compose.yaml` を作成する

   bash（推奨）:

   ```bash
   sudo nano /opt/compose-demo/compose.yaml
   ```

   以下の内容を保存する。

   ```yaml
   services:
     web:
       image: traefik/whoami
       container_name: compose-whoami
       ports:
         - "8080:80"
       restart: unless-stopped
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Compose定義を検証して起動する

   bash（推奨）:

   ```bash
   cd /opt/compose-demo
   sudo docker compose config
   sudo docker compose up -d
   sudo docker compose ps
   ```

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 起動したコンテナを検証する

   bash（推奨）:

   ```bash
   curl http://localhost:8080
   sudo docker compose logs --tail 20
   ```

   `curl http://localhost:8080` の出力には、コンテナ名やIPアドレスなどの情報が表示される。応答本文が返ることを確認する。

1. [Windows 11 ターミナル] クライアントから到達確認を行う

   PowerShell（参考）:

   ```powershell
   Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080
   ```

1. [Windows 11 ターミナル] Webブラウザで `http://192.168.100.xxx:8080` にアクセスし、whoamiコンテナの応答画面が表示されることを確認する

1. [Windows 11 ターミナル（SSH接続）] Composeで起動したコンテナを停止・削除する

   bash（推奨）:

   ```bash
   cd /opt/compose-demo
   sudo docker compose down
   sudo docker compose ps
   ```

## 3. 結果と考察

**[Windows 11 ターミナル（SSH接続）] 確認コマンド:**

bash（推奨）:

```bash
docker --version
sudo systemctl status docker
sudo docker run --rm hello-world
sudo docker ps -a
sudo docker images
sudo docker compose version
cd /opt/compose-demo
sudo docker compose config
sudo docker compose up -d
sudo docker compose ps
curl http://localhost:8080
sudo docker compose logs --tail 20
sudo docker compose down
```

**[Windows 11 ターミナル] 確認コマンド:**

PowerShell（参考）:

```powershell
Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080
```

📷 **【エビデンス取得】** 以下の6点をキャプチャし、図表のルールにしたがってレポートにまとめること。

1. `docker --version` と `sudo systemctl status docker` を実行し、Docker本体の導入とサービス起動が確認できる画面
2. `sudo docker run --rm hello-world` を実行し、単体コンテナが正常に起動・終了する画面
3. `sudo docker ps -a` または `sudo docker images` を実行し、Dockerがコンテナやイメージを管理していることがわかる画面
4. `sudo docker compose version` を実行し、Composeプラグインが利用可能であることがわかる画面
5. `sudo docker compose config` と `sudo docker compose ps` を実行し、Compose定義が正しく解釈されて whoami コンテナが起動していることがわかる画面
6. `curl http://localhost:8080`、`Test-NetConnection 192.168.100.xxx -Port 8080`、またはブラウザ表示を確認し、Composeで起動した whoami コンテナへサーバー側とクライアント側の両方からアクセスできることがわかる画面

## 4. 課題

1. コンテナ型仮想化とハイパーバイザ型仮想化の違いを説明せよ。
2. コンテナを利用することで、アプリケーション配布や環境再現にどのような利点があるか考察せよ。
3. `compose.yaml` でポート公開や再起動ポリシーを定義しておく利点を説明せよ。