# Docker コンテナで systemctl が動かない理由と回避策

## 目次

1. イントロダクション

2. Docker と Systemd の関係

   1. Docker のアーキテクチャ

   2. Systemd とは何か

3. Docker コンテナで systemctl が動かない理由

   1. init システムの役割

   2. Docker のプロセスモデル

4. Systemctl が動かない具体的な状況

   1. PID 1 問題

   2. Systemd サービスの非対応

5. Systemctl を動かすための回避策

   1. 基本的な方法

   2. Dockerfile の工夫

6. その他の解決策とツール

   1. 代替の init システム

   2. Docker Compose の利用

7. 結論

8. まとめ

## 1. イントロダクション

Docker はアプリケーションをコンテナ化するためのプラットフォームであり、開発や本番環境で利用されています。しかし、ある種のデーモンサービスの管理には、いくつかの問題が発生します。その一つが systemctl コマンドが Docker コンテナ内で適切に動作しないことです。本記事では、その理由と回避策について詳しく説明します。

## 2. Docker と Systemd の関係

### 2-1. Docker のアーキテクチャ

Docker は、軽量コンテナを利用してアプリケーションの分離環境を提供します。Docker のコンテナはホストのカーネルを共有して動作するため、従来の仮想マシンよりも効率的にリソースを使用できます。

### 2-2. Systemd とは何か

Systemd は Linux の init システムであり、システムのブートプロセスやサービスの管理を担当します。systemctl コマンドを使用してサービスを起動、停止、再起動することが可能です。

## 3. Docker コンテナで systemctl が動かない理由

### 3-1. init システムの役割

Docker コンテナは単一のプロセスを実行することを前提として設計されています。従って、init システムを必要としない構造になっているのです。

### 3-2. Docker のプロセスモデル

Docker コンテナは基本的に一つのプロセス（例: /bin/bash や /usr/bin/python）が実行され、それが終了するとコンテナも停止します。このため、init システムを使ってマルチサービスの管理を行うことには課題があります。

## 4. Systemctl が動かない具体的な状況

### 4-1. PID 1 問題

Docker コンテナ内のプロセスは、通常 PID 1 で実行されるため、init システムが必要とするプロセスツリーの管理ができません。そのため、systemctl は expected な動作ができません。

### 4-2. Systemd サービスの非対応

重量な init システム（systemd など）は、軽量コンテナの設計思想に反します。ディストリビューションによっては systemd をサポートしないものもあり、その場合は systemctl コマンドが使えません。

## 5. Systemctl を動かすための回避策

### 5-1. 基本的な方法

1. **Dockerfile で軽量な init システムを利用する**  

   使用する Linux ベースイメージで可能な場合特定の init システムを利用します。ただし、この方法の目的はあくまでシンプルなデーモンプロセスの動作用です。

![img](/mosaic-code.jpg)

### 5-2. Dockerfile の工夫

Dockerfile内で必要な単一プロセスとなるようにエントリーポイントやコマンドを適切に配置します。これにより、特定のサービス自体が PID 1 で実行可能になります。

## 6. その他の解決策とツール

### 6-1. 代替の init システム

軽量なinitシステムやプロセスマネージャ（`tini`、`s6`）を使って代替を行うことが可能です。

![img](/mosaic-code.jpg)

### 6-2. Docker Compose の利用

Docker Compose を利用し、サービスの依存を明確にすることで、プラットフォーム側でのサービス管理を簡略化できます。

![img](/mosaic-code.jpg)

## 7. 結論

Docker コンテナは元来、軽量環境で単一プロセスを効率的に実行することに適しています。そのため、通常の方式での systemctl の利用は不適切です。しかし、構成によっては別の軽量なプロセスマネージャーや Docker Compose を利用する事でデーモンサービスをうまく管理できます。

## 8. まとめ

Docker内での systemctl や systemd の問題は、Docker のシンプルさと高効率を保持するためには必然と生じる制約です。軽量なプロセスマネージャーの活用や適切なコンテナ構成を取ることで、多くのケースで問題の解消を行うことが出来るため、ニーズに応じて適応した設計を行いましょう。

# Docker コンテナで systemctl が動かない理由と回避策

## 目次

1. イントロダクション

2. Docker と Systemd の関係

   1. Docker のアーキテクチャ

   2. Systemd とは何か

3. Docker コンテナで systemctl が動かない理由

   1. init システムの役割

   2. Docker のプロセスモデル

4. Systemctl が動かない具体的な状況

   1. PID 1 問題

   2. Systemd サービスの非対応

5. Systemctl を動かすための回避策

   1. 基本的な方法

   2. Dockerfile の工夫

6. その他の解決策とツール

   1. 代替の init システム

   2. Docker Compose の利用

7. 結論

8. まとめ

## 1. イントロダクション

Docker はアプリケーションをコンテナ化するためのプラットフォームであり、開発や本番環境で利用されています。しかし、ある種のデーモンサービスの管理には、いくつかの問題が発生します。その一つが systemctl コマンドが Docker コンテナ内で適切に動作しないことです。本記事では、その理由と回避策について詳しく説明します。

## 2. Docker と Systemd の関係

### 2-1. Docker のアーキテクチャ

Docker は、軽量コンテナを利用してアプリケーションの分離環境を提供します。Docker のコンテナはホストのカーネルを共有して動作するため、従来の仮想マシンよりも効率的にリソースを使用できます。

### 2-2. Systemd とは何か

Systemd は Linux の init システムであり、システムのブートプロセスやサービスの管理を担当します。systemctl コマンドを使用してサービスを起動、停止、再起動することが可能です。

## 3. Docker コンテナで systemctl が動かない理由

### 3-1. init システムの役割

Docker コンテナは単一のプロセスを実行することを前提として設計されています。従って、init システムを必要としない構造になっているのです。

### 3-2. Docker のプロセスモデル

Docker コンテナは基本的に一つのプロセス（例: /bin/bash や /usr/bin/python）が実行され、それが終了するとコンテナも停止します。このため、init システムを使ってマルチサービスの管理を行うことには課題があります。

## 4. Systemctl が動かない具体的な状況

### 4-1. PID 1 問題

Docker コンテナ内のプロセスは、通常 PID 1 で実行されるため、init システムが必要とするプロセスツリーの管理ができません。そのため、systemctl は expected な動作ができません。

### 4-2. Systemd サービスの非対応

重量な init システム（systemd など）は、軽量コンテナの設計思想に反します。ディストリビューションによっては systemd をサポートしないものもあり、その場合は systemctl コマンドが使えません。

## 5. Systemctl を動かすための回避策

### 5-1. 基本的な方法

1. **Dockerfile で軽量な init システムを利用する**  

   使用する Linux ベースイメージで可能な場合特定の init システムを利用します。ただし、この方法の目的はあくまでシンプルなデーモンプロセスの動作用です。

```Dockerfile

FROM ubuntu:20.04

RUN apt-get update && \

    apt-get install -y systemd

CMD ["/bin/systemd"]

```

### 5-2. Dockerfile の工夫

Dockerfile内で必要な単一プロセスとなるようにエントリーポイントやコマンドを適切に配置します。これにより、特定のサービス自体が PID 1 で実行可能になります。

## 6. その他の解決策とツール

### 6-1. 代替の init システム

軽量なinitシステムやプロセスマネージャ（`tini`、`s6`）を使って代替を行うことが可能です。

```Dockerfile

FROM alpine

RUN apk add --no-cache bash s6-overlay

ENTRYPOINT ["/init"]

```

### 6-2. Docker Compose の利用

Docker Compose を利用し、サービスの依存を明確にすることで、プラットフォーム側でのサービス管理を簡略化できます。

```yaml

version: '3'

services:

  app:

    image: myapp:latest

    init: true

```

## 7. 結論

Docker コンテナは元来、軽量環境で単一プロセスを効率的に実行することに適しています。そのため、通常の方式での systemctl の利用は不適切です。しかし、構成によっては別の軽量なプロセスマネージャーや Docker Compose を利用する事でデーモンサービスをうまく管理できます。

## 8. まとめ

Docker内での systemctl や systemd の問題は、Docker のシンプルさと高効率を保持するためには必然と生じる制約です。軽量なプロセスマネージャーの活用や適切なコンテナ構成を取ることで、多くのケースで問題の解消を行うことが出来るため、ニーズに応じて適応した設計を行いましょう。

Docker コンテナで systemctl が動かない理由と回避策

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