Docker란 무엇인가

Terror·2024년 9월 22일

docker

등장 배경

docker라는게 왜 생기게 됐는지 이유를 먼저 알아보자
우리의 간단한 프로젝트를 실행시키기 위해서는 부가적인 프로그램들이 필요합니다
대표적으로 mySql을 꼽을수있는데, 맨처음 설치할때 꽤나 번거로웠고, 설치하는데 익숙해졌어도 설정하는건 매번 귀찮습니다
요즘은 모놀리틱 아키텍처(한곳에 몰아서 사용하는 서버)보다는 MSA(서버 분산환경) 환경을 많이 선호하고 있습니다
사용자들이 많아지고, 이것을 하나의 서버에서 전부 감당하면 부하가 심하기 때문에 분산환경으로 처리해야함을 필수이다
그리고 여러개의 서버를 배포할때 각각의 컴퓨터마다 일일히 mysql설치하고, 이것저것 세팅하면 얼마나 힘들겠는가
이래서 생겨난것이 "Docker" 이다

컨테이너

컨테이너 개념을 서비스하는 정말 많은 서비스가 있지만, 그 중 대표적으로 사용되는것이 docker이다
컨테이너란 어플리케이션에 필요한 환경설정들을 모아서 패키징하고, 이를 다른 컨테이너와 독립된 환경에서 실행 할 수 있도록 하는 기술입니다

뭔 갑자기 컨테이너개념?

이런 개념들은 갑자기 생기는 것이 아니라, 보통 이전에 있었던 개념을 사용하다 활용되는 부분들이 있다
컨테이너 개념 등장 이전에 Linux에서 이와 관련된 개념을 사용하고 있었는데 그것이 "커널 네임스페이스","cgroups"가 있었다
이 개념들은 어플리케이션을 서로 독립적으로 격리된 환경에서 실행할 수 있게 해주는 것이고, 이를 활용해서 만든 서비스가 docker 이다
그래서 모든 도커는 "Linux 운영체제에서 동작" 합니다

Linux ?
서버개발, 클라우드, DevOps 분야에서 많이 사용됩니다
오픈소스이고 커스터마이징이 가능하여 개발자들이 선호합니다
특히 우분투(ubuntu) 같은 배포판이 많이 사용됩니다
macOS: 특히 IOS앱 개발자나 디자인과 관련된 작업을 하는 개발자들이 많이 사용합니다, macOS는 "유닉스 기반"이라 터미널을 통해 리눅스와 유사한 개발 환경을 제공합니다
윈도우: 윈도우에서만 지원되는 소프트웨어 개발이나, 게임 개발에 많이 사용됩니다, 최근에는 WLS로 리눅스 환경도 지원하여 더많은 개발자들이 윈도우를 사용하고 있습니다
우리는 지금 Docker를 윈도우든,맥북이든 바로 깔아서 사용 가능합니다
그것은 어떤 OS든 "리눅스 커널" 이라는 서비스를 가상화 시켜서 시행하기 때문입니다
따라서 도커를 설치하면, 도커에서 알아서 리눅스 커널을 가상화하여 기반을 만들어주기때문에 편하게 사용하기만 하면된다

어디서든 돌아가게 해주는거..? 이거 Java에서 봤는데

맞습니다 바로 "JVM"입니다
- JVM은 "자바 애플리케이션"이 "OS와 상관없이" 실행될 수 있도록 "중간 레이어" 역할을 합니다
- 이를 통하여 자바 프로그램이 다양한 플랫폼에서 호환됩니다
- docker와 언뜻보면 비슷해보이지만, JVM은 "프로그램 실행 환경을 가상화" 하는것이고, docker는 "운영체제 자체를 가상화"를 한다는 차이가 있습니다

가상머신은 OS를 독립적으로 사용하는 반면, 컨테이너는 운영체제를 공유하여 docker에서 처리되고 있는 모습이다

Docker 이미지 ?

그럼 docker의 재미없는 역사에 대해서 알아보았다
결국 docker는 개발환경을 자동으로 세팅해주는 좋은 친구인걸 알았다, 그럼 Docker 이미지라는게 무엇인가?
나의 스프링버젼은 3.3.1이고, Java는 17버젼, MySql은 8버젼을 사용하겠다
라는 식으로 어떤 환경으로 셋팅할건지 "저장"하여 가지고 다니는 개념이다
도커는 이렇게 만들어진 도커이미지를 실행시키는 "View" 역할이다
동영상 파일은 도커이미지
동영상을 실행시키는것이 도커
정도로 인식하면된다

Docker File

#!/bin/bash

# base 이미지 설정
FROM openjdk:17-jdk-slim

# jar 파일을 컨테이너 내부에 복사
COPY build/libs/*.jar app.jar

# 외부 호스트 8080 포트로 노출
EXPOSE 8080

# 실행 명령어
CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

./gradlew build -> 스프링에서 서버를 실행할 수 있는 jar 파일을 만들어줌

docker build -t {원하는 테그 이름} .

docker run -d -p 8080:8080 --name {원하는 컨테이너 이름} {테그 이름}

Docker compose

1개 이상의 도커이미지를 하나의 어플리케이션으로 관리 할 수 있는 도구입니다
docker-compose를 사용하면, 여러 서비스를 포함하는 (spring,redis,mysql) 애플리케이션을 손쉽게 실행할 수 있습니다

version: '3'
services:
  service1:
    image: "이미지_이름"
    ports:
      - "호스트_포트:컨테이너_포트"
    environment:
      - "환경변수1=값"
    volumes:
      - "호스트_디렉토리:컨테이너_디렉토리"

  service2:
    build: .
    depends_on:
      - service1
    ports:
      - "호스트_포트:컨테이너_포트"

Docker hub

docker image들의 저장소, 코드의 저장소인 github과 같은 느낌이다
여기에 큰 회사들은 거의 본인들의 서비스를 이미지로 만들어서 공유하고있습니다
물론 내가 만들고, 커스텀한 이미지도 올리거나 다운로드가능합니다

Docker Layor

위에서 Docker hub은 github과 비슷하다고 하였는데
우리가 github에 올린 프로젝트를 수정하고, 저장하고 싶을 땐 commit & push를 합니다
그 다음, 프로젝트를 최산화하거나, 원격저장소에 있는 내용을 내려받고 싶을때는 git pull을 합니다
자 생각해보자, 그럼 docker로 Spring Boot 이미지를 만들고, 애플리케이션을 실행한다고 하였을때
(’스프링 버전 3.3.1을 사용할 것이고 자바는 17 버전을 사용할 것이고 Mysql은 8 버전을 사용하겠다 ‘)
이런 설정을에서, 코드가 수정될때마다 스프링을 다시받아야할까요, 자바를 다시 받아야할까요

컨테이너 오케스트레이션

컨테이너로 개발환경은 자동화 시켰지만, 컨테이너가 너무 많아서 켜져있는지 꺼져있는지 확인하기 어려워서 생긴개념이 컨테이너 오케스트레이션 이다

Docker Volume

도커는 휘발성 데이터를 관리하는 경향이 크기때문에, 컨테이터 데이터를 "영구적"으로 저장하고 싶을때 사용하는것이 도커 불륨이다

dokcer run -v redisinsight:/db -p 8001:8001 redislabs/redisinsight

redisinsight:/db
// 앞에있는거 : 뒤에 있는거
// 내 컴퓨터 도커 말고 내 컴퓨터에 어떤 저장 파일을 만들건지
// -> (앞에 있는거) 내 컴퓨터에 redisinsight 라는 이름의 폴더를 만들겠다
// -> (뒤에 있는거) 컨테이너 안에 어떤 값을 저장할것인지
// 호스트의 redisinsight 폴더를 도커 컨테이너의 /db 디렉터리에 마운트하겠다는 뜻

실제로 한번 사양해보자

도커 설치를 한다
docker hub에서 redis 이미지를 다운로드 받아보자

docker pull redis

열심히 다운로드 받아진다

혹시 윈도우 11인데 안되는사람은, 도커 데스크탑 업데이트 하길 권장한다

도커 이미지에도 잘 있는 모습이다

docker images

내 로컬 컴퓨터에 어떤 이미지를 갖고있는지 알 수 있다
redis를 한번 실행시켜보자

docker run -it  -d --rm -p 6379:6379 redis:6.2

// 뜻
docker run : 컨테이너를 실행시켜라
-it : 실행중인 컨테이너의 터미널 접근을 가능하게 해라
-d : 컨테이너를 백그라운드에서 실행시켜라
--rm : 컨테이너가 종료되면 시스템에서 컨테이너를 자동으로 제거해라
-p : 컨테이너 포트를 6379로 지정해라
     호스트_포트:컨테이너_포트
(redis:6.2에서 버젼 생략하면 최신버젼으로 긁어옴)
(내 컴퓨터의 6379 포트로 연결하면, 컨테이너에있는 6379 포트와 연결해줄게)

도커 컨테이너에서 잘 실행되는 모습이다
그다음 현재 실행중인 컨테이너의 정보를 확인해보자

docker ps

음 잘나오는것을 볼 수 있다
다음은 실행중인 컨테이너에 접근해보자
docker ps를 입력하면 컨테이너의 ID가 조회된다
다음과 같이 입력해보자

winpty docker exec -it 56849b131c56 redis-cli -p 6379

docker에
exec 접속하겠다
-it 뒤에 나올 컨테이너에
56849b131c56 이것에 접속하는데
redis-cli 명령어를 입력할거야
-p 들어갈 포트 설정해주기

잘 들어가지는 모습이다 (윈도우 11환경에서는 왜인지는 모르겠는데 winpty 붙이라고해서 붙였다..)
명령창에 ping을 입력했을떄, pong이 응답되는 모습을 볼 수 있다

마치며

도커 이미지는 컨테이너가 종료되면 그 안에 이미지들도 사라지는 휘발성이 강하다
그래서 영구적으로 저장시키기 위한것이 docker volume이다
도커 컨테이너는 독립적인 환경에서 독자적으로 실행된다 (내컴퓨터에 있는 포트와, 컨테이너에 있는 포트는 서로 다르다)

정리

도커란? OS에 상관없이 프로그래믈 실행시키게 해주는것
도커 이미지란? 환경 설정들을 공통적으로 편하게 해주기위해 미리 만들어놓은것
도커 컨테이너란? 도커 이미지를 실행시키는것
도커 파일이란? 도커 이미지를 어떻게 생성할지 설정하는곳
도커 허브란? 도커 이미지들을 모아둔곳 (깃헙같은곳,끌어와서 쓸수도있음)
도커 컴포즈란? 1개 이상의 도커 이미지를 어플리케이션으로 관리 할 수 있는 도구
도커 레이어란? 만약 a이미지,b이미지,c이미지가 있을떄 b이미지에 변경사항이 있고 다시 도커 이미지화 시키면 a,c는 그대로니까 이전 리소스를 그대로 이용하고, b만 변동된다는 뜻이다