Docker Classnote

September 10, 2024

다음은 기존 Docker 요약에 추가적으로 보완할 내용을 포함한 통합 요약본입니다. 추가된 내용은 “보완된 내용”으로 표시했습니다.

Docker 통합 요약

1. 하드웨어 구조 이해

IAC(Infrastructure as Code): 하드웨어에 대한 이해를 기반으로 시스템을 최적화
목표: 소프트웨어가 하드웨어와 시스템에 맞춰 안정적으로 작동하도록 구현
소프트웨어는 기본 시스템에 맞게 안정적이고 효과적으로 작동해야 함

2. Docker 정의

Docker: 컨테이너를 사용하여 애플리케이션을 배포하고 관리하는 소프트웨어 플랫폼
컨테이너: 독립적이고 가벼운 가상화 기술로, 애플리케이션을 프로세스 단위로 실행
Docker는 애플리케이션을 패키징하여 표준화된 환경에서 실행할 수 있도록 지원

3. Docker를 사용하는 이유

표준화와 규격화를 통한 애플리케이션 배포와 실행의 용이성
컨테이너 기술을 통해 동일한 환경에서 애플리케이션을 개발, 테스트, 배포 가능
Google: 20억 개 이상의 컨테이너를 운영 중

4. Docker 설치

설치 명령어:
- sudo apt update: 패키지 업데이트
- sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io: Docker 설치
- sudo docker version: Docker 설치 완료 및 버전 확인

5. Docker 앱 개발 과정

애플리케이션 구현 → 컨테이너에 배포 → Nginx 웹 서버 설정
Dockerfile 작성 후 이미지 생성 (docker build)
이미지 실행: docker run으로 컨테이너 생성
테스트 후 Docker Hub와 같은 레지스트리에 이미지를 등록 (docker push)

6. Docker CLI 명령어

이미지 관리:
- docker pull: 이미지 다운로드
- docker run: 이미지를 기반으로 컨테이너 실행
- docker ps: 실행 중인 컨테이너 목록 확인
- docker image rm: 이미지 삭제
컨테이너 관리:
- 컨테이너는 이미지를 복제하여 실행
- 컨테이너가 종료되면 스냅샷만 남고, 프로세스는 사라짐
- docker ps로 실행 상태 확인 가능
이미지 관리 및 삭제:
- docker image history: 이미지의 히스토리 확인
- docker rmi: 이미지 삭제 명령어

7. 멀티컨테이너 서비스

예: WordPress + MySQL 2계층 애플리케이션
여러 컨테이너를 관리하기 위해 Docker Compose 사용
YAML 파일을 사용하여 여러 서비스를 정의 (docker-compose.yml)
docker compose up 명령어로 서비스를 실행하고, 문제가 발생하면 docker compose down으로 종료
Docker Compose의 주요 장점: 코드의 재사용성 및 서비스 관리의 용이성
Docker Compose YAML 예시: ```yaml version: ‘3.9’ services: mydb: image: mysql:5.7 container_name: mysql_app volumes: - mydb_data:/var/lib/mysql restart: always ports: - “8031:3306” networks: - backend-net environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: wordpress MYSQL_DATABASE: wordpress MYSQL_USER: wordpress MYSQL_PASSWORD: wordpress

myweb: depends_on: - mydb image: wordpress:latest container_name: wordpress_app ports: - “8032:80” networks: - frontend-net - backend-net volumes: - myweb_data:/var/www/html - ${PWD}/myweb-log:/var/log restart: always environment: WORDPRESS_DB_HOST: mydb:3306 WORDPRESS_DB_USER: wordpress WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress WORDPRESS_DB_NAME: wordpress

networks: frontend-net: {} backend-net: {}

volumes: mydb_data: {} myweb_data: {} ```

8. Docker 이미지 및 Dockerfile

Dockerfile: 컨테이너 환경을 정의하는 스크립트 파일
주요 명령어:
- FROM: 베이스 이미지 설정
- RUN: 실행할 명령어
- COPY, ADD: 파일 복사
- EXPOSE: 포트 노출 설정
- CMD: 컨테이너 실행 시 기본으로 실행할 명령어
Docker 이미지를 빌드하여 Dockerfile을 기반으로 환경을 구성하고 이미지를 생성 (docker build)

9. Docker Compose 및 YAML

Docker Compose: 여러 컨테이너를 YAML 파일로 정의하여 서비스 관리
docker-compose.yml 파일을 통해 여러 컨테이너 서비스를 하나의 애플리케이션으로 실행 가능
docker-compose 명령어를 사용하여 빠르게 멀티컨테이너 애플리케이션을 실행

10. Docker와 Kubernetes

Kubernetes: 컨테이너 오케스트레이션 도구로, Docker와 함께 사용
Kubernetes는 자체적인 컨테이너 런타임을 제공하지 않으며, containerd, CRI-O 등 외부 런타임을 사용하여 컨테이너를 관리
Docker Swarm: Docker 자체에서 제공하는 기본 오케스트레이션 도구
(보완된 내용): Kubernetes는 자동화된 배포, 확장, 그리고 컨테이너의 관리를 돕는 강력한 도구로, 수많은 컨테이너를 동시에 관리하고 클러스터로 확장할 수 있는 기능을 제공. 그러나 Kubernetes와 Docker의 차이점은, Kubernetes는 여러 노드에 걸친 클러스터 환경에서 복잡한 애플리케이션의 관리에 적합하고, Docker Swarm은 더 작은 스케일의 프로젝트에 적합한 경량 솔루션임.

11. 컨테이너 네트워크 및 볼륨 관리

컨테이너 네트워크 설정:
- docker run에서 -p 옵션을 통해 호스트와 컨테이너 포트를 연결
- docker inspect 명령어를 사용하여 컨테이너 내부 포트 확인
볼륨 관리:
- 호스트와 컨테이너 간 데이터 공유를 위해 Docker Volume 사용 (docker volume)
- 볼륨을 사용하면 컨테이너 간 데이터 공유 및 데이터 지속성 보장 가능
(보완된 내용): Docker 네트워크 유형은 크게 세 가지로 나뉨:
- 브리지 네트워크: 기본 네트워크로, 컨테이너 간 통신이 가능한 독립적 네트워크 제공
- 호스트 네트워크: 컨테이너가 호스트 시스템의 네트워크와 동일한 네트워크 스택을 사용함
- 오버레이 네트워크: 여러 호스트에 걸쳐 있는 컨테이너 간 통신을 위해 사용

12. 컨테이너 모니터링

cAdvisor: Google에서 제공하는 실시간 컨테이너 모니터링 도구
컨테이너 CPU, 메모리, 네트워크 트래픽을 실시간으로 모니터링 가능
(보완된 내용): Prometheus와 Grafana는 컨테이너 모니터링을 위한 추가적인 도구로, Prometheus는 메트릭 수집 및 저장에 특화되어 있으며, Grafana는 수집된 데이터를 시각화하여 효율적인 모니터링 환경을 제공

13. Docker와 Git 연동

GitHub에서 Docker 프로젝트를 클론하여 Dockerfile을 빌드
컨테이너를 실행하고 테스트 후 변경 사항을 GitHub에 푸시

14. 실습: Python 및 Node.js 환경에서 코드 테스트

Python 컨테이너를 실행하여 로또 프로그램 테스트
Node.js 컨테이너에서 코드 테스트
Docker 컨테이너 네트워크를 사용하여 여러 애플리케이션 간 상호작용 테스트

보완된 내용으로 Kubernetes와 Docker Swarm의 차이점, 네트워크 유형, 추가적인 컨테이너 모니터링 도구를 추가하였습니다. 이 통합된 요약본은 Docker에 대한 전반적인 내용을 다루고 있으며, 추가 질문이나 수정이 필요하면 언제든지 알려주세요!