n333_Docker

ssu_hyun·2021년 10월 5일

AI Bootcamp data engineering

[codestates] AI Bootcamp

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#Docker #Docker Hub #Docker Image #Docker Container #Docker Compose

🏆 학습 목표

CLI가 무엇인지 말할 수 있다
Docker Hub에서 Docker Image를 검색한 뒤 사용할 수 있다.
한 개의 Docker Image를 이용해서 Container를 구축할 수 있다.
두 개 이상의 Docker Container를 이용해서 Container를 구축할 수 있다.
Docker LifeCycle을 통해 오늘 배우지 않은 부분이 무엇인지를 알 수 있다.

warm up

웹 브라우저와 웹 서버¶

IP 주소

웹 브라우저가 웹 서버(집 PC가 아닌 다른 컴퓨터에서 실행)에 연결하기 위해 알아야하는 (해당 웹서버가 실행중인) 컴퓨터 주소

각 컴퓨터마다 고유번호로 할당되어 있다.(어느 컴퓨터인지 구분)
ex) 192.168.0.1

도메인(domain) 이름
외우기 어려운 IP 주소를 기억하기 쉽게 바꾼 것
ex) naver.com

DNS(Domain Name Server)
웹 브라우저에 입력한 URL주소의 도메인 이름을 IP주소로 변환해주는 서버
> URL (Uniform Resource Locator) : 인터넷 상 자원의 위치
> 웹 브라우저에서 URL입력 후 일어나는 PROCESS

클라이언트(Client) : 네트워크 프로그램에서 요청하는 컴퓨터

서버(Server) : 요청을 받아 알맞은 기능이나 데이터를 제공(serve)하는 컴퓨터

보통 서버는 IDC(Internet Data Center), 인터넷 데이터 센터란 시설에 있다.

포트(port)

어떤 서버 프로그램을 사용할지 구분하는 번호

클라이언트는 IP 주소와 함께 포트 번호를 사용해 원하는 서버 프로그램에 연결하게 된다.
ex) 웹 서버 기본 포트 : 80
=> URL에서 프로토콜이 http인 경우 별도로 포트를 지정하지 않으면 80번 포트로 연결한다는 뜻

도커(Docker) ¶

에뮬레이터(Emulator)
: 한 시스템에서 다른 시스템을 복제하여 두 번째 시스템이 첫 번째 시스템을 따라 행동하는 것
ex) 다른 장치에서 동작하는 게임을 PC에서 동작시킨다는 것

프로그램 실행을 위해 Linux 환경을 쉽게 구성하기 위한 도구(Tool)
리눅스에서 돌아가는 프로그램을 PC에서 동작할 수 있도록 제공하는 것 + 쉽고(Dockerfile), 빠르게(Container)
CLI를 통해 Docker 작업을 진행

어플리케이션 실행 환경을 코드로 작성할 수 있고 OS를 격리화하여 관리하는 기술

리눅스 컨테이너(Linux Container)가 해결하는 문제 및 기술
어떤 부분을 도커가 쉽게 만들었는가?
CASE 1 환경 표준화 - 환경이 일정하지 않아서 생기는 문제

대표적인 운영체제 : Linux, MacOS, Windows
엔지니어들은 자신이 개발하는 어플리케이션이 어떤 환경에서 구동될지 생각한 후 개발해야하며 개발하려고 하는 어플리케이션에 따라 구동하는 운영체제가 서로 다르다면 환경에 따라 조금씩 변경해줘야한다.
같은 Linux라고 할지라도 Ubuntu, CentOS, Debian 등 여러 버전이 존재한다.

CASE 2 수작업으로 일치시키는 환경 구성
개발된 어플리케이션을 내 컴퓨터에 설치하고자 사용하고자할 때, '내 컴퓨터' 혹은 '내 사용목적'에만 맞는 설정이 따로 필요할 수 있다.
ex) 환경변수 구성, 홈 디렉토리 설정, 방화벽 설정, 사용자 권한 설정, Port 설정
=> 개발 혹은 실행에 대한 환경 설정이 코드화되어 있다면 편하게 작업할 수 있지 않을까?

CASE 3 리소스 격리성
포트 : 인터넷 프로토콜에서 운영 체제 통신의 종단점으로 프로세스(프로그램의 실행)를 식별한다.
*종단점 : 터미널이 연결된 원격 통신망에서의 접속점

리소스 격리성 : 하나의 컴퓨터에서 여러개의 컴퓨터를 이용하는 것처럼 하는 것으로 이를 제공하는 기술로는 가상머신, 도커가 있다.

가상 머신
- OS도 일치시키고, 환경도 일치시키기 위해 내가 개발 혹은 사용하는 환경을 이미지로 저장하고 Host OS 위에 게스트 OS를 띄우는 방식
- VirtualBox, VMware
도커
- 도커는 Virtual Machine만큼 견고한 격리성을 제공하지는 않는다.
- 도커는 리눅스의 컨테이너를 이용한 기술로 OS 위에 다른 OS를 실행하는 것이 아니기 때문에 Virtual Machine보다 좋은 성능을 낼 수 있다.
- 어플리케이션에 대한 환경을 Docker는 격리성을 중심으로 한 VM의 관점 보다는 Container의 관점에서 빠르고, 개발자와 사용자 커뮤니티를 중심으로 혜택을 제공하는데 있다.
- 도커 컨테이너는 Virtual Machine같은 한 서버환경이 아니라 명령을 실행하는 한 환경이고 명령을 이행시켜줄 뿐이다.

=> 둘 다 격리성을 제공하므로 각 어플리케이션 마다 다른 컴퓨터에서 실행되는 것처럼 IP, Port 등을 다르게 설정할 수 있다.

Linux Container

리눅스 기반의 기술 중에 하나로 필요한 라이브러리와 어플리케이션을 모아서 마치 별도의 서버처럼 구성한 것
컨테이너를 이루는 네트워크 설정, 환경 변수 등의 시스템 자원은 각 컨테이너가 독립적으로 소유하고 있다.
가상머신과 비슷하지만 다른 기술

특징
1. 프로세스의 구획화

특정 컨테이너에서 작동하는 프로세스는 기본적으로 그 컨테이너 안에서만 액세스 할 수 있다.
컨테이너 안에서 실행되는 프로세스는 다른 컨테이너의 프로세스에게 영향을 줄 수 없다.

네트워크의 구획화

기본으로 컨테이너 하나에 IP 주소가 할당되어 있다.

파일시스템의 구획화

컨테이너 안에서 사용되는 파일 시스템은 구획화되어 있다. 그렇기 때문에 해당 컨테이너에서의 명령이나 파일 등의 액세스를 제한할 수 있다.

컨테이너 기술의 역사

FreeBSD Jail	Solaris Containers

- 오픈소스 Unix인 FreeBSD에서 사용된 기술 - Unix버전을 대상으로 하며, Jail이라는 명칭의 컨테이너 사용	- Orcla의 상용 Unix인 Solaris에서 사용하는 컨테이너로, 2005년인 Solaris 10에서 추가된 기능 - Solaris존, Solaris 리소스 매니저로 컨테이너에 대한 관리를 수행 - Docker가 나오기 10년 전 기술이지만 Docker와 상당히 유사한 구조를 가지고 있음

Docker CLI(Command Line Interface)

용어 및 개념 정리

Docker Docs : Docker CLI(명령어, 옵션 등 사용법), 사용법과 환경을 구성하는 방법 확인
- 사용법 : Docker CLI, Docker-Compose CLI, API Reference
- 환경 및 빌드 파일 구성 : DockerFile, Docker-Compose File

도커 이미지(프로그램)
도커 컨테이너 = 도커 이미지가 실행된 것 (프로세스)

도커 이미지(Docker image) 이름

ex) docker/whalesay:latest
=> Docker Hub라는 레지스트리에서 docker라는 분이 올리신 whalesay 이미지 혹은 레포지토리에서 latest 태그를 가진 이미지

레지스트리(Registry)
- 도커 이미지가 관리되는 공간
- Docker Hub : 어떤 Docker Image를 찾거나, Docker Image의 사용방법을 확인할 때 이용
- 특별히 다른 것을 지정하지 않는다면 도커 허브(Docker Hub)를 기본 레지스트리로 설정
- 레지스트리는 Docker Hub, Private Docker Hub, 회사 내부용 레지스트리 등으로 나뉨
레포지토리(Repository)
- 레지스트리 내에 도커 이미지가 저장되는 공간
- 이미지 이름이 사용되기도 함
- GitHub의 레포지토리와 비슷한 개념
태그(Tag)
- 같은 이미지라고 할지라도 버전 별로 안의 내용이 조금은 다를 수 있다.
- 해당 이미지를 설명하는 버전 정보를 주로 입력
- 특별히 다른 것을 지정하지 않는다면 latest태그를 붙힌 이미지를 가져온다.

실습1_docker/whalesay

기본 명령어

docker image pull
docker image ls
docker container run
docker container ls
docker container rm
docker image rm / docker rmi
docker rm --force
docker start
docker stop
docker (-f) logs
docker exec [컨테이너 이름] pwd/ls : 컨테이너 대상 명령어
docker exec -it [컨테이너 이름] /bin/(sh) or (bash) : 사용자가 입력한 명령어를 운영체제에게 전달해주는 일종의 창구역할(지속적으로 컨테이너 대상 명령어 입력 가능)
=> exit 입력하면 이후로는 호스트 대상 명령어 입력

0. 도커 데몬 실행 여부 확인

docker info

Error 발생 or 작업표시줄에 고래 그림 없을 경우 => 도커 데몬 실행 X
실행 => 도커 아이콘 클릭 or 작업표시줄 고래 그림에서 마우스 오른쪽 눌러 'Dashboard' 클릭

1. 레지스트리에서 이미지 혹은 레포지토리를 가져오기(pull)

docker (image) pull docker/whalesay:latest

2. 도커 이미지 리스트 출력

docker images (ls)

3. 받아온 이미지(컨테이너) 실행 (이미지 -> 컨테이너)
: docker container run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

docker container run --name myName docker/whalesay:latest cowsay boo

[OPTION]
--name : 컨테이너 이름 할당
[COMMAND]
cowsay : 컨테이너에서 cowsay를 호출 (python을 호출하듯 이용하는 것)
[ARG..]
boo : COMMAND인 cowsay에 넘겨질 파라미터

4. 컨테이너 리스트 출력

docker (container) ps -a

-a : Default 로는 실행되는 컨테이너지만 종료된 컨테이너를 포함하여 모든 컨테이너 출력

5. 컨테이너 삭제

docker container rm myName

컨테이너 명시할 때는 ps 명령을 통해 확인할 수 있는 NAMES 혹은 CONTAINER ID 사용
컨테이너의 STATUS가 Existed 혹은 STOP 인 경우에만 가능
컨테이너 리소스 지워보고 다시 실행하면서 cowsay 명령어에 매개변수 변경해볼 것

6. 사용한 이미지 용량 확인 및 삭제(컨테이너 관련 리소스 삭제)

docker image 의 용량 확인
: docker image ls / docker images
docker/whalesay 이미지 지우기
: docker image rm docker/whalesay (docker rmi도 같은 기능 수행)
이미지 받아오기+컨테이너 실행+리소스 삭제(ps -a내용 지움)
: docker container run --name my_name --rm docker/whalesay cowsay boo
- {container} run
  : 컨테이너 실행 (이미지가 없다면 이미지를 받아온 뒤(pull) 실행)
- --rm
  : 컨테이너 일회성으로 실행(컨테이너가 종료될 때 컨테이너와 관련된 리소스 모두 제거)

실습2_danielkraic/asciiquarium

docker container run -it --rm danielkraic/asciiquarium:latest
# -it : -i, -t 동시에 사용한 것/터미널 입력을 위한 옵션/사용자와 컨테이너 간에 인터렉션이 필요할 경우

### 컨테이너 내부 들여다보기
docker container ps -a
docker container exec -it [도커 컨테이너 NAMES]
uname -a  #=> 어떤 OS가 실행되고 있는지 보여줌

Docker CP & DockerFIle

로컬에 있는 파일과 도커 이미지를 연결하는 방법

CP(Copy) : 호스트와 컨테이터 사이에 파일 복사(Copy)
Volume : 호스트와 컨테이터 사이에 공간 마운트(Mount)
마운트 : 저장 공간을 다른 장치에서 접근할 수 있도록 경로를 허용해 마치 하나의 저장공간을 이용하는 것처럼 보이게 하는 작업
볼륨 관련 사이트 : 1, 2

실습_platzhersh/pacman-canvas

httpd(http daemon) : Apache HTTP Server 를 실행할 수 있는 오픈소스 웹 서버 소프트웨어

### codestates/pacman-canvas 레포 clone
git clone https://github.com/codestates/pacman-canvas


### httpd 실행
docker container run --name my_web --rm -p 818:80 httpd
# -p : 로컬(호스트)의 포트 & 컨테이너의 포트 연결


### 브라우저에서 127.0.0.1:818 혹은 localhost:818 을 통해 웹 서버가 작동하고 있는지 확인


### 이미지, 컨테이너 살펴보기
docker image ls
docker container ps -a


### 컨테이너 copy
# 컨테이너 -> 호스트 : docker container cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-
# 호스트->컨테이너 : docker cp [OPTIONS] SRC_PATH| - CONTAINER: DEST_PATH
docker container cp ./ my_web:/usr/local/apache2/htdocs/
# ./ (SRC_PATH): 현재 경로에 있는 모든 파일 (터미널 현재 경로에 복사할 모든 파일이 존재해야함 : dir 확인)
# my_web : (복사본 붙여넣을) 컨테이너 이름
# my_web:/usr/local/apache2/htdocs/ (CONTAINER: DEST_PATH): my_web 컨테이너의 다음 경로에 복붙


### 컨테이너 안을 bash쉘로 들어가보기
docker exec -it my_web /bin/bash
cd
dir
cd htdocs/
dir  #=> 복사하려했던 파일들이 모두 copy되었는지 확인


### 브라우저에서 127.0.0.1:818 혹은 localhost:818 에 접속해서 게임 서버(팩맨)가 구동되는지 확인

Container -> Image

이미지로 만들어놓으면

이전에 작업했던 내용을 다시 한번 수행하지 않아도 된다
배포 및 관리가 유용하다

구동한 Docker Container 를 이미지로 만드는 방법 : commit
docker container commit [OPTIONS] CONTAINER [new REPOSITORY 이름[:TAG]]
### commit
docker container commit my_web my_pacman:1.0
### 이미지 생성 확인
docker images
### 생성된 이미지를 이용해서 818 포트에 웹서버 구동
docker run --name my_web2 -p 818:80 my_pacman:1.0

Docker Image 빌드를 위한 파일인 Dockerfile 로 만드는 방법

Dockerfile 공식 문서
Dockerfile(이미지 파일의 설명서)대로 이미지를 build하는 방법

### get Dockerfile content
(linux) cat Dockerfile
(window) type Dockerfile

### Dockerfile content
FROM httpd:2.4 # 베이스 이미지를 httpd:2.4 로  사용합니다.
COPY ./ /usr/local/apache2/htdocs/ # 호스트의 현재경로에 있는 파일을 생성할 이미지 /usr/local/apache2/htdocs/ 에 복사합니다.

### docker build 명령 : Dockerfile 을 바탕으로한 도커 이미지 파일 생성
# --tag 는 name:tag 형식으로 이미지 생성
# 지정한 경로에 있는 Dockerfile 찾아 빌드
docker build --tag my_pacman:2.0 .

### 생성된 이미지를 이용해서 818 포트에 웹서버 구동
docker run --name my_web3 -p 901:80 my_pacman:2.0

### 브라우저에서 127.0.0.1:901 혹은 localhost:901 을 통해 웹 서버가 작동하고 있는지 확인

docker-compose : 여러 컨테이너 실행

0. express.js, mongodb 이미지 pull

1. docker-compose.yml 파일 작성

# docker-compose 버전
version: '3.7'

# 사용할 container
# 서비스 정의
services: 
  express: 
    # 웹 서버
    container_name: express
    image: jmuppala/node-server:latest
    command : ["./wait-for-it.sh", "mongodb:27017","--","npm","start"] 
    ports:
      - 3000:3000

  mongodb:
    container_name: mongodb
    image: jmuppala/mongo-server:latest