docker run コマンドで使える --pid オプションを試す．Docker では以下のドキュメントに書いてある通り，デフォルトでは PID namespace でコンテナ同士を隔離する．よって，コンテナ同士でプロセスを共有することはできず，各コンテナでは PID 1 を含む「プロセス ID」を再利用できるようになっている．今回は一歩一歩確認しながら進めていく．
PID 1 を確認する
まず，デフォルトの挙動を確認する．以下のように docker run コマンドで nginx コンテナを起動する．そして docker exec コマンドでコンテナに接続をしてプロセス一覧を確認すると，nginx プロセスが PID 1 になっていることがわかる．なお，Alpine Linux なので ps コマンドを実行できるようにしておく必要がある．
$ docker run --rm -d -it nginx:1.21 9313d4a4fc73cf2a173569d3f5f76595169c1577b242b9cf7b019afe32785df0 $ docker exec -it 9313d4a4fc73 /bin/sh # apt update # apt install -y procps # ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: master process nginx -g daemon off; nginx 32 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process nginx 33 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process nginx 34 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process nginx 35 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process root 36 0 0 01:35 pts/1 00:00:00 /bin/sh root 364 36 0 01:36 pts/1 00:00:00 ps -ef
次に docker run コマンドで新しく Ubuntu コンテナを起動する（今回は sleep コマンドでプロセスを常駐させておく）．同じく docker exec コマンドでコンテナに接続をしてプロセス一覧を確認すると，sleep プロセスが PID 1 になっていることがわかる．よって，nginx も Ubuntu もコンテナ同士で隔離されていると言える．
$ docker run --rm -d -it ubuntu:21.10 /bin/sh -c 'sleep 300' 5c754ed1f167ece55849ac5760d902782f562b6815c2fff05dc472c1cb54bc35 $ docker exec -it 5c754ed1f167 /bin/sh # ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 01:31 pts/0 00:00:00 /bin/sh -c sleep 300 root 8 1 0 01:31 pts/0 00:00:00 sleep 100 root 9 0 0 01:32 pts/1 00:00:00 /bin/sh root 17 9 0 01:32 pts/1 00:00:00 ps -ef
--pid オプション
次に docker run コマンドの --pid オプションを試す．既に起動している nginx コンテナ（9313d4a4fc73）の PID namespace を共有した Ubuntu コンテナを起動するために --pid=container:9313d4a4fc73 のようにオプションを指定する．
$ docker run --rm -d --pid=container:9313d4a4fc73 -it ubuntu:21.10 /bin/sh -c 'sleep 300'
同じく docker exec コマンドで Ubuntu に接続をしてプロセス一覧を確認すると，nginx コンテナのプロセスを確認できるようになった．そして Ubuntu コンテナの sleep プロセスが PID 372 となり，PID 1 ではなくなっている．よって，コンテナ同士で PID namespace を共有できていると言える．
$ docker exec -it 06bbc0fb87f3 /bin/sh # ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: master process nginx -g daemon off; 101 32 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process 101 33 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process 101 34 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process 101 35 1 0 01:34 pts/0 00:00:00 nginx: worker process root 372 0 0 02:03 pts/0 00:00:00 /bin/sh -c sleep 300 root 379 372 0 02:03 pts/0 00:00:00 sleep 300 root 380 0 0 02:04 pts/1 00:00:00 /bin/sh root 386 380 0 02:04 pts/1 00:00:00 ps -ef
--pid オプションの活用例
では --pid オプションをどのように活用すれば良いかと言うと「サイドカー」のように使える．書籍「分散システムデザインパターン」の「2章 : サイドカー」で brendanburns/topz イメージを使った例が載っているので，参考にしながら試していく．
既に起動している nginx コンテナ（9313d4a4fc73）の PID namespace を共有した topz コンテナを起動する．そして http://localhost:8080/topz にリクエストを送ると，nginx コンテナのプロセス一覧とリソース使用量を確認できる．このように「プロセスのモニタリング機能」を --pid オプションで「サイドカー」として追加できるという活用に繋がる．
$ docker run --rm -d --pid=container:9313d4a4fc73 -p 8080:8080 brendanburns/topz:db0fa58 /server --addr=0.0.0.0:8080 $ curl http://localhost:8080/topz 1 0 0.21145721 nginx: master process nginx -g daemon off; 32 0 0.11457208 nginx: worker process 33 0 0.11457208 nginx: worker process 34 0 0.11457208 nginx: worker process 35 0 0.11457208 nginx: worker process 36 0 0.17175984 /server --addr=0.0.0.0:8080
Docker Compose と pid オプション
今度は Docker Compose の場合にどうなるんだろう？と気になるため PID namespace を確認する．以下のように nginx コンテナと Ubuntu コンテナを含めた docker-compose.yml を作る．
version: '3.9' services: nginx: image: nginx:1.21 ubuntu: image: ubuntu:21.10 command: sleep 300
そして docker compose up コマンドでコンテナを起動して docker compose exec コマンドで Ubuntu コンテナに接続をしてプロセス一覧を確認すると sleep プロセスが PID 1 になっている．よって，デフォルトでは PID namespace でコンテナ同士を隔離していると言える．
なお，docker-compose.yml に pid: "host" を追加すると「ホスト側」と PID namespace を共有できる．実際に使う機会は少なそうだけど，ドキュメントに載っていた．そしてコンテナ同士での PID namespace 共有は Compose file version 2 reference のドキュメントには載っていたけど，Compose file version 3 reference では消えていた．
$ docker compose up $ docker compose exec ubuntu /bin/sh # ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 02:51 ? 00:00:00 sleep 300 root 7 0 0 02:52 pts/0 00:00:00 /bin/sh root 14 7 0 02:52 pts/0 00:00:00 ps -ef
まとめ
docker run コマンドで使える --pid オプションを試した．デフォルトでは PID namespace でコンテナ同士を隔離するけど，--pid オプションで PID namespace を共有できるようになる．そして，書籍「分散システムデザインパターン」にも載っている通り，「サイドカー」のように活用することができる．
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また docker run コマンドには多くのオプションがある．今月公開した以下の記事では --security-opt オプションを紹介している．
