[카테캠] Docker 컨테이너 기초(1)

목차

- 가상머신 VS 컨테이너

- Docker 개념 및 장점

- Docker 구성요소

- Doker 기본 명령어

 

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가상머신 VS 컨테이너

* 내 컴퓨터에서는 잘 되는데 타인 컴퓨터에서는 안될 때

  - 개발서버, 테스트 서버, 운영 서버의 환경 불일치 등의 많은 이유

 

* 베어메탈

  - 물리서버를 그대로 사용하는 형태

  - 매우 높은 성능 필요시 사용 ★

  - 운영체제가 하드웨어 위에서 직접 실행

  - 1 물리서버 : 1 OS 만 사용하여 리소스 분할 어렵고 서버활용률 ↓

 

* 가상머신

  - 물리서버 위에 소프트웨어가 올라가고 그 위에서 여러개의 가상컴퓨터가 돌아가는 형태

  - VM은 자기만의 OS를 따로 가짐

  - OS 여러개 돌릴 수 있어서 격리 수준 높음

  - 각 VM이 자체 OS를 포함하므로 무겁고 부팅느림

  - CPU/MEM 오버헤드 존재 -> 컨테이너 시대 등장

 

* 컨테이너

  -  호스트 OS의 커널을 공유하면서 독립된 실행환경만 격리하는 상태

  - OS 전체를 복제하지 않으므로 가볍고 빠름 ★

  - 리소스 효율적으로 사용 ★

  - 커널공유 때문에 VM보다 격리수준 낮고 보안측면도 VM보다 약함

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* 컨테이너는 독립된 서버처럼 보이지만, 실제로는 리눅스 커널이 이미 갖고있는 기능 조합해서

독립된 것처럼 보이도록 만든 기술.

  - 핵심기술

  1) chroot(가짜루트 만들기) - 이 디렉토리를 루트(/)라고 믿어라

 

  2) namespace(세계관 분리하기) - 네임스페이스는 리눅스의 가장 강력한 격리 기술. 각 프로세스에 분리된 우주를 제공

    - 컨테이너 안에서 hostname 바꿔도 호스트에는 영향 없음

 

  3) cgroup(리눅스 자원 관리하기) - 네임스페이스가 "보이지않게" 만드는 기능이라면, cgroup은 "사용량을 제한"하는 기능

    - 해당 기능으로 하나의 컨테이너가 폭주해도 호스트전체가 다운되지 않음

    - 제한 가능한 자원은 CPU, 메모리, 디스크I/O, 네트워크 대역폭, 프로세스 개수가 있

 

* chroot + namespace + cgroup = 컨테이너 엔진 -> 하나의 작은 가상서버처럼 보이게 된다

 

* VM vs 컨테이너

구분	VM	Container
격리 수준	하드웨어 레벨 가상화	OS 레벨 가상화
OS 포함여부	Guest OS 포함(무거움)	Host OS 커널 공유(가벼움)
구동 속도	느림(부팅 필요)	빠름(프로세스 실행)
용량	큼(GB)	작음(MB)

 

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Docker 컨테이너 개념 및 장점

* Docker란

  - 애플리케이션, 실행 환경을  컨테이너라는 독립공간에 패키징하여 인프라에 구애받지 않고 SW를 신속하게 개발,배포,실행할 수 있게 해주는 오픈소스 플랫폼

 

* 컨테이너는 다른 컨테이너와 완전히 독립되어있다

* 어떤 리눅스 시스템에서도 실행 가능

* VM과 달리 호스트OS 커널을 공유하여 경량화되므로 오버헤드 적다

 

* 장점

  1) 유연성 - 복잡한 앱도 컨테이너로 구성가능

  2) 경량성 - OS커널을 공유하여 오버헤드 최소화

  3) 교체 가능성 - 컨테이너 실행중에도 업데이트 가능

  4) 이식성 - 로컬에서 빌드하고 클라우드에 배포하여 어디서나 실행가능

  5) 확장성 - 컨테이너 복제를 통해 확장 가능

 

Docker구성요소 및 주요 컴포넌트

* 도커는 클라이언트-서버 모델

* 3가지 구성 요소

  1) 클라이언트(CLI-도커 명령어 사용)

  2) 도커Host(컨테이너를 런타임환경에서 돌리게하는 영역)

  3) 레지스트리(컨테이너 저장소)

 

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Docker 기본 명령어

1. Docker build

  - Dockerfile을 기반으로 도커이미지를 생성하는 명령어

  ★ 도커이미지 - 저장본을 실행할 수 있게 만들어주는 템플릿 같은 존재)

 

 

 

2. Docker run

  - 이미지를 기반으로 새 컨테이너를 만들고 실행하는 명령어

docker run [옵션] 이미지이름 [실행할 명령어]

ex) docker run ubuntu:20.04
// ubuntu:20.04 이미지를 이용해 새 컨테이너를 실행

★ 이미지가 컨테이너에 포함되어 런타임환경에 올라감.

 

ex) Docker run 예제

ex1) Ubuntu 컨테이너에서 쉘 접속
docker run -it --name my-ubuntu ubuntu:20.04 bash
                        (네임)    (이미지)   (컨테이너 안에서 실행할 명령-리눅스쉘)

★ 나의 컴퓨터안에 격리된 가상환경의 우분투 컨테이너가 실행된다

★ -it : 옵션 i,t를 붙여쓴 것

  1) -i = interactive

    - 키보드 입력을 컨테이너로 보내줌

  2) -t = tty

    - 가상 터미널을 만들어서 실제 터미널처럼 보이게 함

 

ex2) nginx 웹 서버를 백그라운드로 실행
docker run -d --name web-server -p 8080:80 nginx

★ -d : 컨테이너를 종료하더라도 백그라운드로 계속 실행

★ -p 8080:80

  - 호스트 포트 8080 -> 컨테이너 포트 80으로 연결(nginx가 엮어줌)

  - 브라우저에서 http://localhost:8080 접속 가능

★ 외부접근이 8080으로 들어오는 경로가 나의 컴퓨터 MAC의 8080을 열어준다

 

ex3) 테스트용 컨테이너 자동 삭제
docker run --rm ubuntu:20.04 echo "Hello Docker"

★ --rm : 컨테이너가 명령 실행 마치고 종료되면 자동삭제

★ echo "Hello Docker" : 컨테이너 안에서 한 번 실행 후 종료되는 명령

★ 로그 확인 후 컨테이너 목록을 봐도 남지않음

 

 

3) docker rm

  - 더이상 필요없는 컨테이너를 삭제하는 명령어

  - 디스크와 목록을 깨끗하게 유지하기 위해 필수

docker rm [옵션] 컨테이너이름(or ID) ...

  ※ 실행 중인 컨테이너는 바로 삭제할 수 없음

    -> 먼저  docker stop으로 멈추고, 그 다음 docker rm 실행

 

 

4) docker exec

  - 이미 실행 중인 컨테이너 내부에 접속하거나 특정 명령어를 추가로 실행할 때 사용하는 명령어

  ★ run은 새로운 컨테이너 만들어 실행 <-> exec는 이미 돌아가고 있는 컨테이너 들어가서 작업

docker exec [옵션] CONTAINER COMMAND [ARGS ...]

ex) docker exec -it my-nginx /bin/bash
// 실행 중인 my-nginx 컨테이너에 인터랙티브 모드(-it)로 접속하여 bash 셸 실행