【Dockerコンテナ徹底解説】~インストールからDocker対応AIツールまで

Dockerコンテナ徹底解説 インストールからDocker対応AIツールまで
目次

Dockerコンテナとは?

  • 通常、あるツールやアプリを動かすには「OSの設定・依存ライブラリ・Python・CUDAのバージョン」などを合わせる必要がありますが、Dockerは「仮想のPC(コンテナ)」を素早く・軽く・安全に作れる仕組みです。
  • 通常なら手動で行う面倒な環境構築(Python・PyTorch・依存ライブラリの準備)を“レシピ”のようなDockerイメージにまとめておく事が出来ます
  • Dockerコンテナは「必要な環境をまるごとパッケージした、持ち運びできるミニPC」みたいなものです。
目的難易度おすすめ
シンプルにツールを試したいGUIツール(Upscaylなど)
環境構築を省きたい or 再現性を重視したいDockerコンテナを使う方法
コマンドライン慣れしてる & 拡張したいPythonスクリプト + CLI(または WebUI)

環境構築に必要なもの

GPUドライバPC側にNVIDIAドライバ(CUDA対応)が入っていること(Windows/Linux)
Docker + GPU拡張Docker Desktop + NVIDIA Container Toolkit(自動で入ることが多い)

Docker(OSレベルの仮想環境)

おすすめな人

  • CUDAやPyTorchなど「環境構築がめんどうなツール」を一発で使いたい
  • 同じツールを複数人で使う(再現性が大事)
  • WSLやLinuxにも触れたい・慣れてきた中級者以上

メリット

  • PythonやCUDA、OSのバージョンまで一括で管理できる
  • 環境の使い回しや再現性が非常に高い(チームでも共有しやすい)
  • トラブルが起きても、コンテナを削除してすぐやり直せる
  • GPUも活用できる(条件はあるけど)

デメリット

  • 初回はちょっと学習コストがある
  • Docker Desktopはリソースを少し使う(特にWindows)

Step 0:Dockerって何が便利なの?

まずざっくり理解だけ!

複雑な環境(Python + CUDA + ライブラリ)を1コマンドで用意できる
自分のPCを汚さずに、仮想的な「使い捨ての実験環境」が作れる
他人と「同じ環境」で共有できる(再現性が高い)

Step 1:Docker Desktopをインストール(GUIで操作OK)

公式サイトから自分のOSに合ったDockerをダウンロードDocker公式サイト

Windowsの人:WSL(Linux仮想環境)が自動で導入されることが多いです
Macの人:Apple Silicon/M1の場合はそれに対応したバージョンを選ぶ

インストール後、Docker Desktopを起動しておきましょう!

Step 2:コマンドを打たずに「Hello, Docker!」

Dockerはコマンド操作が基本ですが、まずはGUIで使ってみましょう!

  1. Docker Desktopを開く
  2. 上部メニューの「Containers / Apps」で右上の「+ Add Container」をクリック
  3. 「hello-world」と入力して作成!

これだけで、「Hello from Docker!」というメッセージが出る小さなコンテナが立ち上がります。

Step 3:AI関連ツールの体験(Real-ESRGANやGFPGANなど)

次に、実用的なツールを触ってみたい場合は、GitHub上でDocker対応済みのものを使うのが近道!

例: Real-ESRGANのDocker版

docker run --gpus all -v ${PWD}:/workspace real-esrgan

…といった形ですが、最初は「GUIで使えるDockerツール」や「Colabで試せる代替手段」もおすすめです。

Step 4:(余裕が出たら)Dockerの基本コマンドを学ぶ

最初は下記3つだけ覚えればOK

コマンド意味
docker pullイメージ(環境)を取得する
docker runコンテナ(仮想環境)を起動する
docker execコンテナ内でコマンドを実行する

最も簡単な始め方セット

  • Docker Desktopをインストール&起動
  • 「hello-world」で動作確認(GUIでもOK)
  • 公式やGitHubにあるDocker対応AIツールを試す
  • 少しずつコマンドや概念を覚える

Dockerはとても便利ですが、以下のような新しい用語や考え方を理解する必要があります

内容学習ポイント(例)
Dockerって何?仮想環境を「コンテナ」という単位で扱う仕組みを理解する
イメージとコンテナの違い「設計図(イメージ)」から「実体(コンテナ)」を作るという概念
Dockerfile環境構築の手順をスクリプトで書く方法
コマンド操作docker run, docker build, docker exec, docker-compose などのコマンドに慣れる必要
ボリュームやネットワーク設定ローカルとコンテナ間のファイル共有、通信の扱い方なども少し知識がいる場合あり
GPU対応(NVIDIA環境)CUDAと連携してGPUを使うには、ドライバや nvidia-docker のセットアップも必要

よくある「つまづきポイント」

  • docker run したらエラーが出る…原因がよくわからない
  • GPUが認識されない(CUDA周りの設定が必要)
  • コンテナ内でファイル編集しにくい(ホストとの連携が面倒)
  • イメージが重い(数GB)ので、最初のダウンロードに時間がかかる

でも一度慣れると…

  • 複雑な環境も一発で再現可能
  • 誰でも同じ環境で動作確認できる
  • 「環境構築でつまずく」ことが激減する

最初のうちは「GUIでDockerを扱えるツール」や「用意されたDocker環境を使う」ことから始めると、かなり楽になります!

  • Docker Desktop(GUI)
  • Hugging Face や GitHub上で公開されてる Docker対応済みプロジェクト
  • ノーコードでDockerを触れるツール(例:Portainerなど)

自分のPC(ローカル)に、Docker本体をインストールし、その上でコンテナを動かす
インターネット上(オンライン)から、コンテナのレシピ(イメージ)を取得するだけ。
実際の処理や実行はローカルで行う

1. Docker自体はローカルで動作

Dockerをインストールすると、あなたのPCの中に「仮想空間(コンテナ)」を作れるようになります。

たとえば:

docker run myapp-image

このコマンドは「自分のPC上」で myapp-image を実行しています。

2. オンラインは「素材を拾いに行く場所」

  • 実行に必要なDockerイメージ(設計図みたいなもの)は、
    • DockerHubGitHub
    に公開されてるので、それをインターネット経由でダウンロードします。

ただし、それは最初の一度きり。その後はローカルでずっと使えます。

たとえるなら…
Docker = 料理できる自分のキッチン(ローカル)
Dockerイメージ = レシピ(ネットで拾ってくる)
実際の調理 = 自分のPCの中でやる

GUIとの関係は?

  • Docker自体は **CLIベース(コマンドライン操作)**です。
  • ただし、Dockerで立ち上げたアプリがWeb UIを持つように作られていれば、ブラウザで操作することも可能。
  • たとえば「InvokeAI」や「AUTOMATIC1111版のStable Diffusion」などは、DockerでもGUIが使えます。
特徴内容
Dockerとは?必要な環境ごとアプリを“箱”に詰めて持ち運べる技術
使う意味面倒なセットアップが不要で、どこでもすぐ動く
使用感コマンドで動かすが、GUI付きのものもある
どんなツールで使える?公式がDocker対応してる or 有志が作ったイメージが使える

Dockerが使えるツールはたくさんあります!
とくに AI画像処理系のツールやライブラリは、最近ほとんどがDocker対応しています。

Docker対応の人気ツール

ツール名説明Docker対応
CodeFormer顔の補完・復元に特化 対応Dockerあり(CUDA 11.8)
GFPGAN顔の高画質化 公式Dockerあり
Real-ESRGAN全体の超解像処理(顔以外も) Docker化プロジェクトあり
Stable DiffusionAI画像生成多数のDocker実装あり(AUTOMATIC1111など)
InsightFace顔認識ライブラリ(リアル顔交換系) Docker対応プロジェクトあり
Deforum / AnimateDiff動くAIイラスト Dockerで動かす人多い
ComfyUI / FooocusGUI付きStable Diffusion Docker対応ビルドあり

「Dockerが使えるか?」の調べ方

各ツールの GitHub ページを見て、READMEなどにこういう記載があればOKです

## Docker
docker build -t mytool .
docker run -it --gpus all mytool

あるいは Dockerfiledocker-compose.yml というファイルがあれば、高確率で対応しています。

なぜみんなDockerで配布するの?

AI系のツールって、以下のように環境構築が面倒なものが多いですよね

  • Pythonバージョンの違い
  • CUDAのバージョン依存
  • ライブラリの競合(PyTorch, OpenCVなど)

そこで Dockerを使えば、そのツール専用の環境をまるごと用意できるので、
「環境構築しなくても、誰でも同じように動かせる!」というメリットがあります。


Docker対応AIツールはこれからのスタンダード

環境構築不要で「誰でも同じように」使える
Docker対応のツールはどんどん増えている
CUDAバージョンの制約もコンテナ内で解決できる

OSまるごと仮想化(コンテナ or 仮想マシン):Docker類似ツール

ツール名特徴用途
Docker軽量なOS単位のコンテナ開発・本番問わず大人気
PodmanDockerと似てるけどroot不要セキュアな運用をしたい時に
Vagrant + VirtualBox仮想マシンの自動構築OS単位で再現したい時
WSL2(Windows)Windows内でLinuxが使えるLinux環境構築に最高
SingularityHPC向けのコンテナ研究用途などでGPU活用も可能
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