🐳 Docker 살펴보기

2023-02-16

💾 도커 기본 개념을 정리한 내용입니다.

🤔 도커란?

도커는 컨테이너 기반의 오픈소스 가상화 플랫폼입니다.

컨테이너(Container)

컨테이너는 격리된 공간에서 프로세스가 동작하는 기술입니다. 가상화 기술의 하나지만 기존방식과는 차이가 있습니다.

기존의 가상화 방식은 주로 OS를 가상화 하였습니다. VMware나 VirtualBox같은 가상머신은 호스트 OS위에 게스트 OS 전체를 가상화하여 사용하는 방식입니다. 이 방식은 여러가지 OS를 가상화(리눅스에서 윈도우를 돌린다던가) 할 수 있고 비교적 사용법이 간단하지만 무겁고 느려서 운영환경에선 사용할 수 없었습니다.

vm_docker

OS 가상화는 성능문제가 있었고 이를 개선하기 위해 프로세스를 격리 하는 방식이 등장합니다.

리눅스에서는 이 방식을 리눅스 컨테이너라고 하고 단순히 프로세스를 격리시키기 때문에 가볍고 빠르게 동작합니다. CPU나 메모리는 딱 프로세스가 필요한 만큼만 추가로 사용하고 성능적으로도 거의 손실이 없습니다.

하나의 서버에 여러개의 컨테이너를 실행하면 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 실행되어 마치 가벼운 Virtual Machine을 사용하는 느낌을 줍니다.

이미지(Image)

도커에서 가장 중요한 개념은 컨테이너와 함께 이미지라는 개념입니다.

docker image

이미지는 컨테이너 실행에 필요한 파일과 설정값등을 포함하고 있는 것으로 상태값을 가지지 않고 변하지 않습니다.(Immutable)

컨테이너는 이미지를 실행한 상태라고 볼 수 있고 추가되거나 변하는 값은 컨테이너에 저장됩니다. 같은 이미지에서 여러개의 컨테이너를 생성할 수 있고 컨테이너의 상태가 바뀌거나 컨테이너가 삭제되더라도 이미지는 변하지 않고 그대로 남아있습니다.

ubuntu 이미지는 ubuntu를 실행하기 위한 모든 파일을 가지고 있고 MySQL 이미지는 debian을 기반으로 MySQL을 실행하는데 필요한 파일과 실행 명령어, 포트 정보등을 가지고 있습니다.

말그대로 이미지는 컨테이너를 실행하기 위한 모든 정보를 가지고 있기 때문에 더 이상 의존성 파일을 컴파일하고 이것저것 설치할 필요가 없습니다. 이제 새로운 서버가 추가되면 미리 만들어 놓은 이미지를 다운받고 컨테이너를 생성만 하면 됩니다.

도커 이미지는 Docker hub에 등록하거나 Docker Registry 저장소를 직접 만들어 관리할 수 있습니다.

🎯 특징

레이어(Layer) 저장방식

도커 이미지는 컨테이너를 실행하기 위한 모든 정보를 가지고 있기 때문에 보통 용량이 수백MB에 이릅니다. 처음 이미지를 다운받을 땐 크게 부담이 안되지만 기존 이미지에 파일 하나 추가했다고 수백MB를 다시 다운받는다면 매우 비효율적일 수 밖에 없습니다.

docker layer

도커는 이런 문제를 해결하기 위해 레이어라는 개념을 사용하고 유니온 파일 시스템을 이용하여 여러개의 레이어를 하나의 파일시스템으로 사용할 수 있게 해줍니다. 이미지는 여러개의 읽기 전용 레이어로 구성되고 파일이 추가되거나 수정되면 새로운 레이어가 생성됩니다.

ubuntu 이미지가 A + B + C의 집합이라면, ubuntu 이미지를 베이스로 만든 nginx 이미지는 A + B + C + nginx가 됩니다.

webapp 이미지를 nginx 이미지 기반으로 만들었다면 A + B + C + nginx + source 레이어로 구성됩니다.

webapp 소스를 수정하면 A, B, C, nginx 레이어를 제외한 새로운 source(v2) 레이어만 다운받으면 되기 때문에 굉장히 효율적으로 이미지를 관리할 수 있습니다.

이미지 경로

docker layer

이미지는 url 방식으로 관리하며 태그를 붙일 수 있습니다.

ubuntu 14.04 이미지는 docker.io/library/ubuntu:14.04 또는 docker.io/libray/ubuntu:trusty 이고 docker.io/library 는 생략 가능하며 ubuntu:14.04로 사용할 수 있습니다.

이러한 방식은 이해하기 쉽고 편리하게 사용할 수 있으며 태그 기능을 잘 이용하면 테스트나 롤백도 쉽게 할 수 있습니다.

Dockerfile

FROM subicura/vertx3:3.3.1
MAINTAINER chungsub.kim@purpleworks.co.kr

ADD build/distributions/app-3.3.1.tar /
ADD config.template.json /app-3.3.1/bin/config.json
ADD docker/script/start.sh /usr/local/bin/
RUN ln -s /usr/local/bin/start.sh /start.sh

EXPOSE 8080
EXPOSE 7000

CMD ["start.sh"]

도커는 이미지를 만들기 위해 Dockerfile 이라는 파일에 자체 DSLDomain-specific language 언어를 이용하여 이미지 생성 과정을 작성합니다.

Docker Hub

도커 이미지의 용량은 보통 수백 MB이고, 수 GB가 넘는 경우도 흔합니다. 이렇게 큰 용량의 이미지를 서버에 저장하고 관리하는 것은 쉽지 않은데 도커는 Docker hub를 통해 공개 이미지를 무료로 관리해 줍니다.

Command와 API

도커 클라이언트의 커맨드 명령어는 직관적이고 사용하기 쉬우며 컨테이너의 복잡한 시스템 구성을 이해하지 못하더라도 편하게 사용할 수 있습니다. 또한 http기반의 Rest API도 지원하여 확장성이 굉장히 좋습니다.

훌륭한 생태계

도커는 굉장히 큰 생태계를 가지고 있고 커다란 기업과 협력하여 사실상 클라우드 컨테이너 세계의 기준이 되었습니다. 로깅, 모니터링, 스토리지, 네트워크, 컨테이너 관리, 배포등 다양한 분야에서 다양한 툴들이 존재합니다.

커뮤니티 지원

도커는 홍보와 커뮤니티 관리에 굉장히 신경쓰고 있습니다. 홈페이지에서는 전세계에서 열리는 밋업 상황을 볼 수 있고 일주일마다 발송되는 뉴스레터에는 다양한 개발자들의 글이 실려있습니다.

🎯 도커 구조

도커는 클라이언트-서버 구조를 사용합니다. 도커 구조

Docker Daemon

도커 데몬(dockerd)은 도커 REST API 요청을 듣고 도커 오브젝트들(이미지, 컨테이너, 네트워크, 볼륨)을 관리합니다. 또한 도커 데몬은 도커 서비스를 관리하는 다른 도커 데몬과 커뮤니케이션할 수 있습니다.

Docker Client

도커 클라이언트(docker)는 도커 호스트와 통신하기 위한 기능을 수행합니다. 예를 들어, docker run 명령어를 실행하면 도커 클라이언트는 해당 명령어를 REST API Call으로 변환하여 도커 데몬(dockerd)으로 전송합니다.

도커 클라이언트의 주요 목적은 직접 레지스트리에서 이미지를 받아 호스트에서 실행할 수 있게 하는 것입니다.

Docker Registries

Docker Registries는 도커 이미지 저장소 역할을 수행합니다.

Docker Objects

Docker Object는 Docker Daemon에 의해, 생성 및 관리되는 이미지, 컨테이너, 네트워크, 볼륨 등의 개체를 말합니다.

🐳 도커 설치

각 OS별 설치 방법은 다음 링크에서 확인 가능합니다.

🙇🏻‍♂️ 참고사이트

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