Docker

Docker란

Docker는 애플리케이션을 빠르고 간편하게 배포하고 실행할 수 있도록 지원하는 컨테이너 기반 플랫폼입니다. 컨테이너는 애플리케이션과 그 애플리케이션이 필요로 하는 모든 의존성을 하나로 묶어 독립적으로 실행할 수 있는 환경을 제공합니다. 이를 통해 "한 번 구축하면 어디서든 실행"할 수 있는 환경을 구현할 수 있습니다.

 

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Docker의 주요 키워드

1. 이미지(Image)

• Docker 이미지는 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 것을 포함하는 읽기 전용 템플릿입니다. 이미지에는 코드, 런타임, 라이브러리, 환경 변수, 구성 파일 등이 포함됩니다.
• 이미지는 컨테이너를 생성하기 위한 청사진 역할을 합니다.

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2. 컨테이너(Container)

• 컨테이너는 이미지를 실행한 상태를 의미합니다.
• 컨테이너는 격리된 공간에서 애플리케이션을 실행하며, 필요한 모든 의존성을 포함합니다.
• 하나의 시스템에서 여러 개의 컨테이너를 독립적으로 실행할 수 있습니다.

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3. 도커 파일(Dockerfile)

• Dockerfile은 Docker 이미지를 생성하기 위한 스크립트입니다. 이 파일에는 이미지를 빌드하는 데 필요한 명령어들이 포함되어 있습니다.
• Dockerfile을 사용하면 이미지 생성 과정을 자동화하고 일관되게 만들 수 있습니다.

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4. Docker Hub

• Docker Hub는 Docker 이미지를 공유하고 저장하는 중앙 저장소입니다. 사용자는 Docker Hub에서 다양한 공개 이미지를 다운로드하거나 자신만의 이미지를 업로드할 수 있습니다.

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5. 볼륨 (Volume)

• 볼륨은 컨테이너의 데이터를 지속적으로 저장할 수 있는 메커니즘입니다. 컨테이너가 삭제되더라도 볼륨에 저장된 데이터는 유지됩니다.
• 볼륨을 사용하면 데이터를 컨테이너와 독립적으로 관리할 수 있습니다.

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6. 네트워크 (Network)

• Docker 네트워크는 컨테이너 간의 통신을 관리하는 방식입니다. Docker는 여러 가지 네트워크 드라이버를 제공하여 다양한 네트워크 설정을 지원합니다.
• 기본적으로 모든 컨테이너는 브리지 네트워크를 통해 통신할 수 있습니다.

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6.1. 네트워크 종류

1. Bridge Network (브리지 네트워크)

• 기본적으로 Docker가 컨테이너를 실행할 때 사용하는 네트워크입니다.
• 동일한 브리지 네트워크에 연결된 컨테이너들은 서로 통신할 수 있습니다.
• 외부 네트워크와는 NAT (내부 네트워크의 여러 장치가 하나의 공용 IP 주소를 통해 외부 네트워크와 통신할 수 있도록 IP 주소를 변환하는 기술) 를 통해 통신합니다.
• 일반적으로 단일 호스트에서 여러 컨테이너를 연결할 때 사용됩니다.
• 명시하지 않으면 모두 브리지 네트워크에서 실행됩니다.

docker network create my-bridge-network 
docker run -d --name container1 --network my-bridge-network nginx 
docker run -d --name container2 --network my-bridge-network nginx

 

2. Host Network (호스트 네트워크)

• 컨테이너가 호스트의 네트워크 스택을 직접 사용합니다.
• 네트워크 격리가 없기 때문에 성능상 이점이 있지만, 보안 및 네트워크 충돌 위험이 있습니다.
• 일반적으로 성능이 중요한 애플리케이션에 사용됩니다.

docker run -d --network host nginx

 

3. Overlay Network (오버레이 네트워크)

• 여러 Docker 호스트에 걸쳐 있는 컨테이너를 연결할 때 사용됩니다.
• Swarm 모드(Docker 컨테이너의 오케스트레이션과 클러스터링을 지원하여 여러 호스트에서 컨테이너를 관리하고 배포할 수 있는 기능)나 Kubernetes 같은 오케스트레이션 도구와 함께 사용됩니다.
• 데이터 센터 또는 클라우드 환경에서 분산 시스템을 구축할 때 유용합니다.

 

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Docker의 주요 특징

1. 이식성
   • Docker 이미지는 한 환경에서 생성되면, 동일한 이미지가 다른 환경에서도 동일하게 실행됩니다. 로컬 환경, 서버, 클라우드 등 어디서나 일관된 동작을 보장합니다.
2. 경량화
   
   • Docker 컨테이너는 가상 머신(VM)보다 가볍습니다. VM은 각자 운영체제를 포함하지만, Docker 컨테이너는 호스트 OS의 커널을 공유하기 때문에 실행 속도가 빠르고 자원 소모가 적습니다.
3. 격리성
   • 각 컨테이너는 독립적인 환경에서 실행되므로, 서로 영향을 미치지 않습니다. 이를 통해 안정성과 보안성을 확보할 수 있습니다.
4. 확장성
   • 컨테이너는 필요에 따라 쉽게 스케일 아웃(확장)할 수 있습니다. 여러 컨테이너를 병렬로 실행하여 애플리케이션을 확장하거나 로드를 분산시킬 수 있습니다.

 

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Docker를 사용해야 하는 이유

1. 개발 및 배포 환경의 일관성
   • 로컬에서 동작하는 애플리케이션이 서버에서도 동일하게 실행됩니다. "로컬에서는 잘 작동했는데 서버에서는 에러가 발생"하는 문제를 해결합니다.
2. 효율적인 리소스 사용
   • Docker 컨테이너는 가상 머신보다 적은 리소스를 소비하며, 더 많은 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있습니다.
3. 빠른 배포 및 복구
   • 컨테이너는 몇 초 만에 실행할 수 있으며, 문제가 생길 경우 즉시 새로운 컨테이너를 실행해 복구할 수 있습니다.

 

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Docker 기본 사용법

1. Docker 설치

• Docker는 macOS, Windows, Linux 등 다양한 플랫폼에서 설치할 수 있습니다. 도커 공식 홈페이지에서 설치 파일을 다운로드하면 됩니다.

# 설치 확인
docker --version

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2. 이미지 다운로드

# docker hub에서 nginx를 다운로드 받습니다.
$ docker pull nginx

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3. 이미지 실행

• Docker Hub에서 이미지를 다운로드받고 컨테이너를 실행합니다.

docker run nginx

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4. 이미지 빌드

• Dockerfile을 사용하여 이미지를 생성합니다.

# -t 옵션을 사용하여 이미지의 이름과 태그를 입력 할 수 있습니다.
docker build -t {이미지명} .

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5.이미지 관리

# 이미지 목록 확인
docker images
# 이미지 삭제
docker rmi {이미지 ID}

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6. 컨테이너 관리

# 실행 중인 컨테이너 확인
docker ps
# 모든 컨테이너 확인
docker ps -a
# 컨테이너 중지
docker stop {컨테이너 ID}
# 컨테이너 삭제
docker rm {컨테이너 ID}

 

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Docker를 활용한 실습

• 웹 애플리케이션 실행: Docker로 Node.js, Spring Boot, 또는 Django 애플리케이션 실행해 보기
• 데이터베이스 컨테이너 사용: MySQL, PostgreSQL, Redis 등 데이터베이스 컨테이너 실행
• 멀티 컨테이너 관리: Docker Compose를 사용해 프론트엔드, 백엔드, 데이터베이스를 하나의 서비스로 구성

 

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마무리

Docker는 현대 소프트웨어 개발에서 필수 도구로 자리 잡았습니다. Docker를 사용하면 개발과 배포 프로세스를 단순화하고, 더 나은 애플리케이션 이식성과 확장성을 제공합니다.