docker-optimization

Docker の最適化スキル

サイズの削減、ビルドキャッシュ、実行時のパフォーマンスを網羅した、Docker イメージとコンテナの包括的な最適化手法です。

目的

2024～2025 年の業界標準のベストプラクティスを使用して、イメージサイズを削減し、ビルド時間を短縮して、コンテナのパフォーマンスを最適化します。

パラメーター

パラメーター	型	必須	デフォルト	説明
target	enum	いいえ	all	size/build/runtime/all
base_image	string	いいえ	-	現在のベースイメージ
current_size	string	いいえ	-	現在のイメージサイズ

最適化戦略

1. イメージサイズの削減

ベースイメージの選択

ベース	サイズ	用途
scratch	0	静的な Go／Rust バイナリ
distroless	2-20MB	本番環境のコンテナ
alpine	5MB	汎用
slim	80-150MB	apt パッケージが必要な場合
full	500MB+	開発専用

# Before: 1.2GB
FROM node:20

# After: 150MB (88% smaller)
FROM node:20-alpine

レイヤーの最適化

# Bad: 3 layers, 150MB
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y curl
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# Good: 1 layer, 50MB
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y --no-install-recommends curl && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

不要なファイルの削除

# Clean package manager cache
RUN npm cache clean --force
RUN pip cache purge
RUN apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# Use .dockerignore
# node_modules, .git, *.md, tests/, docs/

2. ビルド速度の最適化

レイヤーキャッシュ戦略

# Dependencies first (rarely change)
COPY package*.json ./
RUN npm ci

# Source code last (frequently changes)
COPY . .
RUN npm run build

BuildKit キャッシュマウント

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:20-alpine

# Cache npm packages
RUN --mount=type=cache,target=/root/.npm \
    npm ci

# Cache pip packages
RUN --mount=type=cache,target=/root/.cache/pip \
    pip install -r requirements.txt

並列マルチステージ

# Parallel stages (BuildKit)
FROM node:20-alpine AS deps
COPY package*.json ./
RUN npm ci

FROM deps AS builder
COPY . .
RUN npm run build

FROM deps AS linter
COPY . .
RUN npm run lint

3. 実行時のパフォーマンス

リソース制限

services:
  app:
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: '0.5'
          memory: 256M

コンテナのチューニング

# Set memory limits
docker run --memory=512m --memory-swap=512m app

# CPU limits
docker run --cpus=1.5 app

# I/O limits
docker run --device-read-bps=/dev/sda:1mb app

最適化チェックリスト

サイズのチェックリスト

• 実用上、最小のベースイメージを使用していますか？
• マルチステージビルドを実装していますか？
• パッケージマネージャーのキャッシュをクリーンアップしていますか？
• 開発用依存関係を除外していますか？
• .dockerignore を設定していますか？

ビルド速度のチェックリスト

• コードより先に依存関係をコピーしていますか？
• BuildKit を有効にしていますか？
• キャッシュマウントを使用していますか？
• 可能な場合はステージを並列化していますか？

実行時のチェックリスト

• リソース制限を設定していますか？
• ヘルスチェックを設定していますか？
• 非 root ユーザーを使用していますか？
• 可能な場合は読み取り専用ファイルシステムを使用していますか？

分析ツール

# Image size analysis
docker images --format "table {{.Repository}}\t{{.Tag}}\t{{.Size}}"

# Layer analysis
docker history <image> --format "{{.Size}}\t{{.CreatedBy}}"

# Deep dive analysis
dive <image>

# Build time analysis
DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --progress=plain .

エラー処理

よくある問題

問題	原因	解決策
イメージが大きい	マルチステージではない	マルチステージを実装する
ビルドが遅い	レイヤーの順序が不適切	コードより先に依存関係を配置する
キャッシュが機能しない	コンテキストの変更	.dockerignore を使用する
実行時に OOM が発生する	制限がない	メモリ制限を設定する

トラブルシューティング

デバッグチェックリスト

• BuildKit が有効ですか？（DOCKER_BUILDKIT=1）
• キャッシュが使用されていますか？（ビルド出力を確認）
• .dockerignore は機能していますか？（コンテキストサイズを確認）
• レイヤーは最適化されていますか？（dive を実行）

使用方法

Skill("docker-optimization")

関連スキル

• docker-multi-stage
• dockerfile-basics
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