해당 게시물은 공부를 목적으로 정리했으며, 아래 링크를 참고했다. 아무리 읽어도 직접 배포해보지 않는 이상 100% 와닿지는 않을 것 같지만, 최대한 지식을 모아모아 정리하려고 노력했다.

opensoure.com
초보를 위한 도커 안내서 시리즈
도커 공식 문서
Docker와 ECR, ECS 경험
왜 굳이 도커(컨테이너)를 써야 하나요?

1. 기본 개념

Docker

• 도커는 컨테이너를 기반으로 애플리케이션을 만들고, 배포하고, 실행하는 것을 쉽게 만들어주는 open source tool이다.
• 도커는 가상 머신virtual machine과 비슷하지만, 가상의 운영 환경virtual operating system을 만드는 개념과 더 가깝다.
• 현재 도커는 go언어로 개발되고 있다고 한다 🤔

대체 왜 필요할까?

개발자와 시스템 운영자(system operators) 모두에게 도움이 된다. 개발자들은 코드가 어떤 시스템에서 돌아갈지에 대한 걱정은 하지 않고 코드 작성에만 집중할 수 있고, 운영자 입장에서는 도커가 시스템의 수를 잠재적으로 줄여주고, 유연성을 줄 수 있기에 큰 장점을 지닌다.

도커를 처음 써보신 분의 블로그를 보니 배포 히스토리를 남길 수 있고, 롤백이 쉬워서 좋았다고 한다. 같은 서버를 돌리려고 할 때 서로 다른 환경에서 실행하게 된다면 라이브러리의 버전, 의존성 문제로 오류가 발생할 수 있다. 이런 문제를 없애줄 수 있는 것이 컨테이너 개념이다.

- 하이퍼바이저?

호스트 컴퓨터에서 다수의 운영 체제를 동시에 실행하기 위한 논리적 플랫폼을 말한다. 가상화 머신 모니터 또는 가상화 머신 매니저라고도 부른다. 쉽게 말해서 하이퍼바이저 덕분에 맥북에서 윈도우랑 리눅스를 쓸 수 있는거다.

Container

• 컨테이너는 개발자가 애플리케이션과 관련된 모든 것들(라이브러리, 의존성 등)을 패키징해 하나로서 배포할 수 있도록 해준다.
• 컨테이너 덕에 코드를 쓰고 테스트하는데 사용되는 기기가 어떤 customized된 세팅을 갖고 있는지 상관 없이 어떤 리눅스 머신에서도 애플리케이션이 작동할 수 있다.

- dependency(의존성)

코드에서 두 모듈 간의 연결, 객체 지향 언어에서는 두 클래스 간의 관계라고도 한다. 하나의 모듈이 바뀌면 의존한 다른 모듈까지 변경이 이루어지기 때문에 위험하다.

image

• 이미지는 컨테이너 실행에 필요한 파일과 설정값등을 포함하고 있는 것으로, 상태값을 가지지 않고 변하지 않는다(Immutable).
• 이미지는 컨테이너를 실행하기 위한 모든 정보를 가지고 있기 때문에, 이미지를 다운받고 컨테이너만 생성하면 서버를 실행하는 것은 문제 없다.
• 이미지가 많이 쌓이면 용량을 차지하기 때문에, 사용하지 않는 이미지는 지우는 것이 좋다.
• 이미지는 url방식으로 관리하고, 태그를 붙일 수 있다. 도커 허브를 기준으로 도커 이미지 이름은 /<IMAGE_NAME>:이다. 기본 네임 스페이스는 library (=기본 레지스트리는 도커 허브)다.

- digest

다이제스트는 이미지를 해시한 값이다.

A digest is the sha256 hash of a docker image, but an image is not really a single file but rather a set of layers.

Dockerfile

도커는 이미지를 만들기 위해 Dockerfile이라는 파일에 자체 DSL(Domain-specific language)언어를 이용하여 이미지 생성 과정을 적는다. dockerfile을 통해 image를 build하게 된다.

• FROM creates a layer from the ubuntu:18.04 Docker image.
• COPY adds files from your Docker client’s current directory.
• RUN builds your application with make.
• CMD specifies what command to run within the container.

FROM ubuntu:18.04
COPY . /app
RUN make /app
CMD python /app/app.py

dockerfile & image & container

도커 이미지로 서버를 실행하면 도커 컨테이너가 만들어진다. 즉 컨테이너는 이미지를 실행한 상태라고 볼 수 있다. 여기서 추가되거나 변하는 값은 컨테이너에 저장된다.

같은 이미지에서 여러개의 컨테이너를 생성할 수 있고 컨테이너의 상태가 바뀌거나 컨테이너가 삭제되더라도 이미지는 변하지 않고 그대로 남아있다. 이는 배포(혹은 실행)시점과 상관 없이 서버의 내용을 똑같이 만들 수 있게끔 만들어준다.

도커 파일 == 서버 운영 기록
도커 이미지 == 도커 파일 + 실행 시점
도커 컨테이너 == 도커 이미지 + 환경 변수

- docker hub

도커 이미지는 docker hub에 등록하거나 docker registry 저장소를 직접 만들어서 관리할 수 있다. 내 계정에 들어가면 생성한 repository의 tags에 image들이 있다.

layer

도커 이미지는 컨테이너 실행에 필요한 모든 정보를 가지고 있기 때문에, 보통 용량이 n백메가로 n기가가 넘는 경우도 흔하다. 같은 이미지에서 조금 변화했다고 비슷한 용량의 이미지를 다시 받는 것은 비효율적이기 때문에 레이어 개념을 사용한다.

• 이미지에 변화가 있을 때 새로운 이미지를 만드는 것이 아니라, 기존 이미지에서 변경된 부분만 저장하는 방식이라고 볼 수 있다.
• 컨테이너를 만들고 이미지를 run하면, 이미지 layer에 writable layer (the “container layer”)가 추가된다. 여기서 새로운 파일을 만들거나, 기존 파일 삭제하거나 하는 변화들이 저장된다.

이미지를 풀 받으면 레이어들은 독립적으로 저장됩니다. 그리고 컨테이너를 실행할 때는 이 레이어들을 차례대로 쌓아올려서 특정 위치에 마운트를 합니다. 기본적으로 이미지에 속하는 레이어들은 읽기 전용이기 때문에 절대로 변하지 않습니다. 그리고 그 위에 마지막으로 컨테이너 전용 쓰기 가능한 레이어를 한 층 더 쌓고, 컨테이너에서 일어나는 모든 변경 사항을 이 레이어에 저장합니다.

2. 연습

ubuntu 컨테이너

- 생성

ubuntu 16.04 컨테이너를 생성하면 아래와 같이 뜬다. 나는 사용할 이미지가 없으면 못 쓰는 줄 알았는데, run 명령어를 사용했을 때 해당 이름으로 저장된 이미지가 없다면 다운로드(pull)를 하고 컨테이너를 생성, 시작까지 해준다 😯

❯ docker run ubuntu:16.04
Unable to find image 'ubuntu:16.04' locally
16.04: Pulling from library/ubuntu
6aa38bd67045: Pull complete
981ae4862c05: Pull complete
5bad8949dcb1: Pull complete
ca9461589e70: Pull complete
Digest: sha256:69bc24edd22c270431d1a9e6dbf57cfc4a77b2da199462d0251b145fdd7fa538
Status: Downloaded newer image for ubuntu:16.04

특정 행동을 하라는 command가 없었기 때문에 위에서는 컨테이너 생성 후 바로 종료된다. -a option으로 컨테이너를 확인해보면 다음과 같이 생성된 것을 확인할 수 있다.

❯ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS                    NAMES
d3000f258ecf        ubuntu:16.04                "/bin/bash"              13 seconds ago      Exited (0) 13 seconds ago                            stupefied_robinson

- 실행

/bin/bash 명령어를 입력해 컨테이너를 실행하면 아래와 같이 root@container의id 가 앞에 뜨고, ls를 해보면 리눅스인 것을 확인할 수 있다. 위와 똑같은 run이지만 아래의 경우 이미지 다운로드 없이 바로 시작된 것을 알 수 있다.

• rm옵션: 프로세스가 종료되면 컨테이너 자동 삭제
• it옵션: 키보드 입력용
• exit: 종료 기능

❯ docker run --rm -it ubuntu:16.04 /bin/bash
root@4be0ed8f8460:/#
root@4be0ed8f8460:/# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

MySQL컨테이너

❯ docker run -d -p 3306:3306 \
  -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true \
  --name mysql \
  mysql:5.7
Unable to find image 'mysql:5.7' locally
5.7: Pulling from library/mysql
8559a31e96f4: Pull complete
d51ce1c2e575: Pull complete
c2344adc4858: Pull complete
fcf3ceff18fc: Pull complete
16da0c38dc5b: Pull complete
b905d1797e97: Pull complete
4b50d1c6b05c: Pull complete
d85174a87144: Pull complete
a4ad33703fa8: Pull complete
f7a5433ce20d: Pull complete
3dcd2a278b4a: Pull complete
Digest: sha256:32f9d9a069f7a735e28fd44ea944d53c61f990ba71460c5c183e610854ca4854
Status: Downloaded newer image for mysql:5.7
091243f216ca14e5d56bbd83a392cb41326ede3e6a7859ee62a239d98960bb26

무슨 이유인지는 모르겠지만 참고한 블로그에서 말하는 mysql -h127.0.0.1 -uroot의 경우 access가 거절된다. 그래서 구글링을 해보다가 그냥 컨테이너를 run하고 bash shell에 들어가서 mysql을 실행하는 방법을 하니까 됐다.

❯ mysql -h127.0.0.1 -uroot
ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'localhost' (using password: NO)
❯ docker exec -it aaa732ddb37544 /bin/bash
root@aaa732ddb375:/# mysql -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 2
Server version: 5.7.30 MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql>

3. command

docker run

docker run [OPTIONS] IMAGE[:TAG|@DIGEST] [COMMAND] [ARG...]

docker ps

실행중인 컨테이너를 보여주는 커맨드.

# 실행 중인 도커가 없을 경우 
❯ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                               NAMES
ad28f0249913        mysql:5.7           "docker-entrypoint.s…"   5 minutes ago       Up 5 minutes        0.0.0.0:3306->3306/tcp, 33060/tcp   mysql

docker ps -a

실행이 종료된 것을 포함해서 모든 컨테이너를 보는 커맨드 및 옵션

❯ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS                    NAMES
8e55741a8b3e        chloeyeeunlee/rolex:0.2.0   "gunicorn --bind 0.0…"   7 weeks ago         Exited (255) 6 weeks ago   0.0.0.0:8000->8000/tcp   rolex3
bc5dfa15cef2        chloeyeeunlee/rolex:0.2.0   "gunicorn --bind 0.0…"   7 weeks ago         Created                                             rolex2
4acad6b533be        433bed511d1b                "gunicorn --bind 0.0…"   7 weeks ago         Exited (0) 7 weeks ago                              rolex
4b8d6e0590bd        redis:5                     "docker-entrypoint.s…"   8 weeks ago         Exited (0) 7 weeks ago                              happy_villani
95dea880cdf4        docker/getting-started      "nginx -g 'daemon of…"   8 weeks ago         Exited (255) 7 weeks ago   0.0.0.0:80->80/tcp       tender_perlman

docker images

생성된 혹은 다운로드 된 이미지를 보여주는 커맨드

❯ docker images
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
chloeyeeunlee/rolex      0.1.0               467b4e02da19        7 weeks ago         986MB
chloeyeeunlee/rolex      0.2.0               467b4e02da19        7 weeks ago         986MB
python                   3                   659f826fabf4        7 weeks ago         934MB
redis                    5                   a4d3716dbb72        2 months ago        98.3MB
docker/getting-started   latest              3c156928aeec        2 months ago        24.8MB

docker 중지

container ID를 입력해주면 중지할 수 있다.

❯ docker stop ad28f0249913
ad28f0249913
❯ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

docker 이미지 삭제

이미지는 여러 개의 레이어로 구성되어 있기 때문에, deleted가 여러개 뜨는 것은 모든 레이어가 삭제되었다는 뜻이다. 다시 이미지를 들어가면 해당 ID를 가진 이미지가 삭제된 것을 알 수 있다.

❯ docker rmi 3c156928aeec
Untagged: docker/getting-started:latest
Untagged: docker/getting-started@sha256:d2c4fb0641519ea208f20ab03dc40ec2a5a53fdfbccca90bef14f870158ed577
Deleted: sha256:3c156928aeec9595a140d3e9bb67fc6849650a0a756bbb0b1690ce9a4ddca884
Deleted: sha256:bd0923edebaabd47c31d4f79115f9cbd91e6045c9b2585f02b346af81a6d3dbd
Deleted: sha256:0d6528f3488cda7f74d825579182af56cbdd7fed5bccacfa3042834b514157ac
Deleted: sha256:ec7d8444b0ff84cd1e55ec191abe60e26f996ac883d87dcb50fdca507f2af8be
Deleted: sha256:beee9f30bc1f711043e78d4a2be0668955d4b761d587d6f60c2c8dc081efb203
❯ docker images
REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu                16.04               c522ac0d6194        42 hours ago        126MB
mysql                 5.7                 9cfcce23593a        4 weeks ago         448MB
chloeyeeunlee/rolex   0.1.0               467b4e02da19        7 weeks ago         986MB
chloeyeeunlee/rolex   0.2.0               467b4e02da19        7 weeks ago         986MB
chloeyeeunlee/rolex   <none>              433bed511d1b        7 weeks ago         986MB
python                3                   659f826fabf4        7 weeks ago         934MB
redis                 5                   a4d3716dbb72        2 months ago        98.3MB