マイクロサービスの Docker イメージの作成

サポートされるプラットフォーム: Linux^®、Windows^®、macOS

この例では、マイクロサービスの Docker^® イメージを作成する方法を説明します。MATLAB^® Compiler SDK™ で作成されたマイクロサービスのイメージは、MATLAB コードにアクセスするための HTTP/HTTPS エンドポイントを提供します。

MATLAB 関数をデプロイ可能なコードアーカイブにパッケージ化し、アーカイブと最小限の MATLAB Runtime パッケージを含む Docker イメージを作成します。次に、Docker でイメージを実行し、MATLAB Production Server™ クライアント API を含む HTTP ライブラリがある任意のプログラミング言語を使用して、サービスへの呼び出しを行います。

このオプションは、MATLAB アルゴリズムまたは Simulink^® シミュレーションを大規模なアプリケーション内にサービスとして取り込むか、または同期的なリクエスト/レスポンスバックエンド API サービスを提供したいと考えている開発者に最適です。スタンドアロンアプリケーションが含まれた Docker イメージを作成する場合は、MATLAB スタンドアロンアプリケーションの Docker イメージへのパッケージ化を参照してください。

前提条件

開発マシンに MATLAB Compiler SDK がインストールされていることを確認します。
MATLAB コマンドウィンドウで「[~,msg] = system('docker version')」と入力して、開発マシンで Docker がインストールおよび構成されていることを確認します。

メモ
WSL を使用する場合は、代わりに [~,msg] = system('wsl docker version') を使用します。

Docker がインストールされていない場合は、Docker の Web サイトの指示に従って、Docker のインストールと設定を行います。
docs.docker.com/engine/install/
Windows でマイクロサービスのイメージをビルドするには、Docker Desktop または Docker on Windows Subsystem for Linux v2 (WSL2) をインストールする必要があります。
- Docker Desktop をインストールする場合は、docs.docker.com/desktop/install/windows-install/ を参照してください。
- Docker on WSL2 をインストールする場合は、https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/1758410-how-do-i-install-docker-on-wsl2 を参照してください。
使用しているコンピューターがインターネットに接続していない場合、インターネットに接続しているコンピューターから Linux 用の MATLAB Runtime インストーラーをダウンロードし、そのインストーラーをオフラインのコンピューターに移す必要があります。次に、コマンド compiler.runtime.createInstallerDockerImage(filepath) を実行します。ここで、filepath は移した MATLAB Runtime インストーラーアーカイブのパスです。
インストーラーは MathWorks^® の Web サイトからダウンロードできます。
https://www.mathworks.com/products/compiler/matlab-runtime.html

メモ

一部のデプロイ可能なアーカイブ (Simulink Compiler™ のアーティファクトなど) はクロスプラットフォーム互換ではなく、Docker で使用する Linux でビルドする必要があります。詳細については、制限を参照してください。

MATLAB 関数の作成

MATLAB で、パッケージ化する MATLAB プログラムを調べます。

この例では、以下のコードを使用して、mymagic.m という名前の関数を作成します。

function y = mymagic(x)
y = magic(x);

MATLAB コマンドプロンプトで、mymagic(5) と入力します。

出力は 5 行 5 列の魔方陣行列になります。

ans =

    17    24     1     8    15
    23     5     7    14    16
     4     6    13    20    22
    10    12    19    21     3
    11    18    25     2     9

デプロイ可能なアーカイブの作成

関数 compiler.build.productionServerArchive を使用して、関数 mymagic をコードアーカイブにパッケージ化します。

compiler.build コマンドで名前と値の引数を使用して、追加オプションを指定します。詳細については、compiler.build.productionServerArchive を参照してください。

オプションで、クライアントが MATLAB 関数を使用するときに役立つ関数シグネチャファイルを追加できます。詳細については、JSON での MATLAB 関数シグネチャを参照してください。

mpsResults = compiler.build.productionServerArchive('mymagic.m',...
'FunctionSignatures','mymagicFunctionSignatures.json',...
'ArchiveName','magicarchive','Verbose','on')

mpsResults = 

  Results with properties:

                  BuildType: 'productionServerArchive'
                      Files: {'/home/mluser/Work/magicarchiveproductionServerArchive/magicarchive.ctf'}
    IncludedSupportPackages: {}
                    Options: [1×1 compiler.build.ProductionServerArchiveOptions]

compiler.build.Results オブジェクト mpsResults には、ビルドタイプ、生成ファイル、含まれるサポートパッケージ、およびビルドオプションに関する情報が含まれています。

ビルドが完了すると、この関数は、デプロイ可能なアーカイブが含まれる現在のディレクトリに magicarchiveproductionServerArchive という名前のフォルダーを作成します。

Docker イメージへのデプロイ可能なアーカイブのパッケージ化

作成した mpsResults オブジェクトを使用してマイクロサービスの Docker イメージをビルドします。

compiler.build コマンドで名前と値の引数を使用して、追加オプションを指定します。詳細については、compiler.package.microserviceDockerImage を参照してください。

compiler.package.microserviceDockerImage(mpsResults,'ImageName','micro-magic')

この関数により、micro-magicmicroserviceDockerImage という名前のフォルダー内に以下のファイルが生成されます。

applicationFilesForMATLABCompiler/magicarchive.ctf — デプロイ可能なコードアーカイブファイル。
Dockerfile — 実行時オプションを指定する Docker ファイル。
GettingStarted.txt — デプロイ情報が含まれるテキストファイル。

Docker イメージのテスト

メモ

Docker が WSL2 セッションで実行されている場合は、以下のコマンドの前に wsl を付けてください。

Linux ターミナルで、micro-magic イメージが Docker イメージのリストに含まれていることを確認します。

docker images

REPOSITORY                                      TAG           IMAGE ID            CREATED             SIZE
micro-magic                                     latest        4401fa2bc057        23 seconds ago      1.42GB
matlabruntime/r2024a/update0/4200000000000000   latest        5259656e4a32        24 hours ago        1.42GB

Docker で micro-magic マイクロサービスイメージを実行します。
```
docker run --rm -p 9900:9910 micro-magic
```
ポート 9910 は、Docker コンテナー内でマイクロサービスによって公開される既定のポートです。ホストマシン上の任意の使用可能なポートにマッピングできます。この例では、ポート 9900 にマッピングしています。
Docker コマンドで追加オプションを指定できます。オプションの完全なリストについては、マイクロサービスのコマンド引数を参照してください。
コンテナーが Docker で実行されたら、Web ブラウザーで次の URL を開いてサービスのステータスを確認できます。
```
http://hostname:9900/api/health
```
メモ
Docker がブラウザーと同じマシンで実行されている場合は、ホスト名として localhost を使用します。
サービスでリクエストを受け取る準備ができている場合は、次のメッセージが表示されます。
```
"status:  ok"
```
実行されているサービスをテストします。ターミナルで、curl コマンドを使用し、入力引数 4 を指定してポート 9900 を介して JSON クエリをサービスに送信します。JSON リクエストの作成の詳細については、MATLAB データ型の JSON 表現 (MATLAB Production Server)を参照してください。
```
curl -v -H Content-Type:application/json -d '{"nargout":1,"rhs":[4]}' \ "http://hostname:9900/magicarchive/mymagic"
```
出力は以下のようになります。
```
{"lhs":[{"mwdata":[16,5,9,4,2,11,7,14,3,10,6,15,13,8,12,1],\
"mwsize":[4,4],"mwtype":"double"}]}
```
メモ
Windows で curl を使用するには、以下の構文を使用します。
curl -v -H Content-Type:application/json -d "{\"nargout\":1,\"rhs\":[4]}" \ "http://hostname:9900/magicarchive/mymagic"

サービスを停止するには、以下のコマンドを使用してコンテナー ID を表示します。

docker ps

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES df7710d69bf0 micro-magic "/opt/matlabruntime/…" 6 minutes ago Up 6 minutes 0.0.0.0:9900->9910/tcp epic_herschel

示されたコンテナー ID を使用してサービスを停止します。

docker stop df7710d69bf0

Docker イメージの共有

Docker イメージはさまざまな方法で共有できます。

イメージを Docker の中央レジストリ Docker Hub にプッシュするか、プライベートレジストリにプッシュします。これが最も一般的なワークフローです。
イメージを tar アーカイブとして保存するか、他のユーザーと共有します。このワークフローは、ただちにテストを行う場合に適しています。

イメージを Docker Hub またはプライベートレジストリにプッシュする方法の詳細については、Docker のドキュメンテーションを参照してください。

Docker イメージを tar アーカイブとして保存

Docker イメージを tar アーカイブとして保存するには、システムコマンドウィンドウを開き、Docker コンテキストのフォルダーに移動して次を入力します。

docker save micro-magic -o micro-magic.tar

このコマンドにより、現在のフォルダー内に micro-magic.tar という名前のファイルが作成されます。tarball を他のユーザーと共有する前に、(chmod を使用するなどして) 適切な権限を設定します。

tar アーカイブからの Docker イメージの読み込み

エンドユーザーのマシン上で tarball に含まれるイメージを読み込みます。

docker load --input micro-magic.tar

イメージが読み込まれたことを確認します。

docker images

Docker イメージの実行

docker run --rm -p 9900:9910 micro-magic

参考

compiler.package.microserviceDockerImage | compiler.build.productionServerArchive