[Docker] docker volume

Hoplin·2023년 1월 15일

Docker Container은 기본적으로 휘발성을 가진다

Dockerfile을 아래와 같이 간단히 정의했다고 가정해 보자

FROM ubuntu:14.04

RUN mkdir example

WORKDIR /example

RUN echo "print('hello world')" >> ex.py

ENTRYPOINT [ "/bin/bash" ]

이미지를 빌드 하고 컨테이너 하나를 만들어 본다.

root@9aed78c57ae4:/example# echo "Example sentence" >> a.txt
root@9aed78c57ae4:/example# ls
a.txt  ex.py

파일이 잘 만들어 졌으며, 도커 이미지에서 생성한 파이썬 파일도 존재하는것을 볼 수 있다. 이제 컨테이너를 지우고, 동일한 이미지로 컨테이너를 생성한다. 그 후 디렉토리를 다시 한번 확인해본다.

root@861d9f139933:/example# ls
ex.py

다시 보니, 아까 만든 a.txt라는 파일은 없어지고, ex.py만 남아있는것을 볼 수 있다. 이는 컨테이너는 기본적으로 휘발성을 가지고 있기 때문이다. 도커 이미지를 통해 컨테이너를 생성하면 아래와 같은 형태를 띄게 된다.

기본적으로 이미지를 통해 컨테이너를 만들면, 컨테이너는 읽기전용이 된다. 그리고 컨테이너 변경 사항만 별도로 저장하여, 컨테이너 정보를 보존한다. 이미지는 어떠한 경우로도 변경되지 않는다. 원래 이미지에서 변경된 파일시스템들은 모두 Container Layer에 저장되게 된다. 단, 이 Container Layer는 컨테이너가 삭제되면, 같이 삭제가 되는 점이 있다. 그렇기에 기본적으로 Docker Container는 휘발성을 가진다.

Docker Volume을 사용하면, 데이터를 영구적으로 저장할 수 있다. 그리고 Docker에는 볼륨을 관리하는 방법중 대표적인 3가지를 알아보고자 한다.

1. Host Machine과 Container의 공유

아래 명령어를 입력해 mysql 컨테이너를 생성해 본다.

docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=hoplin1234! -e MYSQL_DATABASE=wordpress -v $(pwd):/var/lib/mysql mysql

일반적인 docker run과 달리진 점이라면, -v옵션이 생긴것이다. -v옵션의 인자는 기본적으로 아래와 같은 형태로 입력한다

(호스트 머신 디렉토리):(컨테이너 디렉토리)

ls를 입력해서 현재 디렉토리를 확인하면, mysql config와 관련된 파일들이 생긴것을 볼 수 있다.

기본적으로 -v옵션을 통해 볼륨을 공유하기 위해서는 공유하고자 하는 디렉토리를 Dockerfile을 만들때 VOLUME이라는 명령어의 인자에 주어야 한다(VOLUME에 명시를 하지 않아도 컨테이너 디렉토리 지정시 공유가 되긴 한다.). 실제로 방금 실습했던 mysql dockerfile의 코드를 보면 VOLUME인자에 var/lib/mysql이 지정되어있는것을 볼 수 있다.

이번에는 mysql 컨테이너에 접속해서 exampletext.txt파일을 만들고, 호스트 머신에서도 해당 파일이 생겼는지 확인해본다.

위 사진과 같이 동일한 파일이 바로 생기는것을 볼 수 있다.이말은 즉슨, 컨테이너의 /var/lib/mysql와 현재 디렉토리는 동일한 디렉토리를 사용한다는것을 알 수 있다. 컨테이너를 삭제한 후 현재 디렉토리를 다시 확인해 보자. 그러면, 컨테이너는 없어졌지만, mysql관련 config파일들은 남아있는것을 볼 수 있다.

위에서 생성한 도커파일에 한줄을 더 추가한 후 다시 빌드한다.

FROM ubuntu:14.04

RUN mkdir example

WORKDIR /example

RUN echo "print('hello world')" >> ex.py

VOLUME [ "/example" ]

ENTRYPOINT [ "/bin/bash" ]

/example디렉토리를 호스트와 공유할 수 있도록 지정해준다. /example 디렉토리에 ex.py가 기본적으로 존재한다는 점을 상기하고, 컨테이너를 -v옵션에 현재디렉토리와 /example을 연결해주면서 생성해본다. 그 후 example디렉토리의 파일 리스트를 출력해본다

docker run -it -v $(pwd):/example exex

우리는 두가지 사실을 알 수 있다.

기존에 있던 파일이 그대로 컨테이너의 /example디렉토리에 적용되어있다
원래 있어야할 ex.py가 없어졌다.

이를 통해 알 수 있는것은, 기존에 존재하던 컨테이너 디렉토리에 호스트 볼륨을 공유하게되면, 컨테이너 디렉토리는 덮어씌우기가 된다는 점이다. 기존에 mysql 컨테이너로 실습을 할때는 /var/lib/mysql에 원래 파일이 존재했던것이 아닌, mysql이 초기 설정되면서 파일이 작성되었기 때문에 파일이 호스트 디렉토리에 공유된것이다.

2. Volume Container

-v옵션을 사용하여, 컨테이너와 호스트 머신 디렉토리를 공유할 수 있는것을 알았다. 볼륨을 공유하는 두번째 방법은, -v옵션을 통해 생성한 컨테이너를 --volumes-from옵션을 통해 또 다른 컨테이너가 디렉토리를 공유하는것이다. 우선 현재 디렉토리의 파일을 모두 지우고, 위에서 작성한 도커파일을 통해 컨테이너를 하나 만든다.

docker run -it --name first_level_container -v $(pwd):/example exex

docker run -it --name second_level_container --volumes-from first_level_contain
er exex

second_level_container을 생성할 때 --volumes-from옵션을 설정하여, -v옵션이 지정된, 컨테이너 볼륨 디렉토리를 공유하는 것이다.

first_level_container에서 a.txt를 생성하고, second_level_container에서도 파일이 동일하게 생겨서, 값을 확인할 수 있는것을 볼 수 있다. 당연한 것이지만, 호스트 머신에서도 동일하게 파일이 생성되었다

만약 --volumes-from을 통해서 공유받은 컨테이너가 서로 다른 Dockerfile을 가진다면 어떻게될까? 해답은 영향에 미치지 않는다이다. 위에서 만든 도커파일이 아닌, 일반 우분투 Dockerfilef로 docker run ~~~ --volumes-from first_level_container~~를 실행해보자.

docker run -it --volumes-from first_level_container ubuntu bash

Dockerfile과 상관없이 동일하게 first_level_container의 디렉토리를 공유받는것을 볼 수 있으며, 파일을 생성해도 동일하게 공유된다. --volumes-from을 통해 볼륨을 공유하면 아래와 같은 구조를 가진다.

3. Docker Volume 사용하기

위에서 본 두가지 방법들은 결론적으로 호스트와의 공유를 통해서 볼륨을 공유하였다. 세번째 방법은, 도커 자체에서 제공하는 볼륨을 사용하는것이다. docker volume은 디렉토리 하나의 단위이며, 이는 Docker Engine이 파일시스템의 도커영역에서 관리하는 방식이다.

위 두 방식과 마찬가지로 호스트 머신에 저장되는 방식이다. 도커 볼륨을 생성하기 위해서는 docker volume create명령어를 통해 생성한다. 그 후 docker volume ls를 통해 볼륨 리스트들을 확인해본다.

docker volume create --name testvolume

docker volume ls

도커 볼륨을 사용한 컨테이너를 만들때는 위에서 보았던 방식과 동일하게 -v 옵션을 사용하며 인자는 아래와 같이 주면 된다

(볼륨 이름):(컨테이너 공유 디렉토리)

위에서 생성한 도커이미지와 방금 만든 testvolume을 이용하여 컨테이너를 생성해 본다.

docker run -it -v testvolume:/example exex

그 후 test라는 디렉토리 하나를 만든다.

만약 Docker Desktop이 있다면, volumes 탭에 들어가서 방금 만든 볼륨을 클릭 후, In Use탭에서 해당 볼륨을 사용중인 컨테이너를 Data탭에서 해당 볼륨 내에 있는 test디렉토리를 볼 수 있다. 당연하게도 해당 볼륨을 사용하는 컨테이너를 만들면, 컨테이너 마운트로 지정한 경로에 test라는 디렉토리가 똑같이 존재하게 된다.
도커 볼륨은 아래와 같은 구조로 사용을 하게 되는것이다.

도커 볼륨의 기본적인 단위들을 확인할때는 docker inspect 명령어를 사용해 줄 수 있다.(단 --type을 volume으로 지정)

docker inspect --type volume testvolume


[
    {
        "CreatedAt": "2023-01-15T07:07:55Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/testvolume/_data",
        "Name": "testvolume",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

간단히 필드를 짚고 넘어가자면, Driver는 볼륨이 쓰는 드라이버를 의미하며 local은 호스트 머신을 의미한다. driver type은 로컬 이외에도 cifs,ntfs, tmpfs등 다양한 형태가 있다. --opt옵션으로 필요에 따라 지정해줄 수 있다. Mountpoint는 볼륨이 실제 호스트의 어디에 저장되어있는지지만, 접근하지 못한다. Docker Volume을 사용한다라는 점 자체에서 사용자는 우선 Mountpoint의 정보를 알 필요가 없기 때문에 큰 영향은 없다. 컨테이너의 정보를 docker inspect를 통해 출력하여 mount정보를 보면, 지정한 볼륨으로 Mount가 되어있으며, Source에는 볼륨의 경로가, Destination에는 컨테이너 경로가 적혀져있는것을 볼 수 있다.