[Docker] Docker란 무엇일까❓

 

 

과거에는 애플리케이션을 다양한 환경에 배포하기 위해서 각기 다른 환경을 수동으로 설정하고, 종속성 문제를 해결하며, 버전 호환성을 맞추는 일이 필수적이었습니다.

 

이러한 과정은 오류를 초래할 수 있었고, 개발자와 운영팀 사이의 협업에 어려움을 주었습니다. 이러한 복잡한 상황은 특히 대규모 시스템에서 더욱 두드러졌습니다.

 

하지만 이러한 문제들은 Docker의 등장과 함께 혁신적인 전환점을 맞이하게 되었습니다.

 

Docker는 컨테이너화 기술을 통해 개발과 운영의 효율성을 크게 향상했고, 애플리케이션의 이식성과 관리의 용이성을 크게 개선했습니다.

 

이제는 복잡한 환경 설정 없이도 일관된 실행 환경을 제공할 수 있는 Docker의 등장으로, 개발자들은 더 빠르고 안정적인 소프트웨어 배포를 경험할 수 있게 되었습니다.

 

 

Docker란❓

Docker는 애플리케이션을 신속하게 구축, 테스트 및 배포할 수 있는 소프트웨어 플랫폼입니다.

 

Docker는 소프트웨어를 컨테이너라는 가볍고 이식성 있는 패키지로 실행할 수 있습니다. 이 컨테이너에는 라이브러리, 시스템 도구, 코드, 런타임 등 소프트웨어를 실행하는 데 필요한 모든 것이 포함되어 있습니다.

 

Docker를 사용하면 환경에 구애받지 않고 애플리케이션을 신속하게 배포 및 확장할 수 있으며 코드가 문제없이 실행될 것임을 확신할 수 있습니다.

---

Docker의 기본 개념

컨테이너(Container)

• 애플리케이션과 필요한 모든 것을 패키징하여 격리된 환경에서 실행할 수 있는 경량화된 실행 환경.
• 컨테이너는 Docker 이미지를 실행한 상태로, 이미지가 정적인 템플릿인 반면, 컨테이너는 애플리케이션이 실제로 실행되는 동적인 환경이라고 말할 수 있습니다.

이미지(image)

• 컨테이너를 생성하기 위한 템플릿으로,애플리케이션과 필요한 모든 종속성을 포함하는 읽기 전용 파일 시스템.

Docker Daemon

• Docker 엔진의 백그라운드 프로세스로, 컨테이너의 생성, 실행, 관리 등을 담당

Docker CLI(Command Line Interface)

• Docker를 명령어로 제어할 수 있는 도구로, 명령어를 통해 컨테이너와 이미지를 관리

Docker Hub

• Docker 이미지의 공개 저장소로, 다양한 이미지를 공유하고 다운로드할 수 있는 플랫폼.

Docker Compose

• 여러 컨테이너를 정의하고 실행할 수 있게 해주는 도구로, 복잡한 애플리케이션을 간단하게 설정하고 관리

 

 

Docker의 주요 특징

1. 경량 컨테이너화(Lightweight Containerization)

• Docker는 컨테이너화 기술을 사용하여 애플리케이션과 그 종속성을 함께 패키징합니다.
• 컨테이너는 가상 머신에 비해 훨씬 더 가벼우며, 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.
• 여러 컨테이너가 단일 호스트에서 동시에 실행될 수 있으며, 서로 독립적으로 동작합니다.

2. 이식성(Portability)

• Docker 컨테이너는 모든 필수 구성 요소를 포함하고 있기 때문에, 한 환경에서 실행되던 애플리케이션이 다른 환경에서도 동일하게 동작합니다.
• 개발 환경에서 프로덕션 환경까지, 또는 로컬 환경에서 클라우드 환경으로 이동할 때 일관성을 보장합니다.

3. 신속한 배포 

• Docker는 애플리케이션을 컨테이너로 패키징하여 배포합니다.
• 이러한 패키징 방식은 애플리케이션을 매우 빠르게 배포할 수 있게 해 주며, 컨테이너의 시작 시간이 짧아 신속한 서비스 롤아웃을 지원합니다.

4. 버전 관리 및 재사용(Version Control and Reusability) 

• Docker 이미지는 버전 관리가 가능하여, 다양한 버전의 이미지를 저장하고 사용할 수 있습니다.
• 이미지는 수정과 업데이트가 용이하며, 이전 버전으로의 롤백이 가능하여 개발과 운영의 유연성을 제공합니다.

5. 환경 일관성(Environment Consistency)

• 컨테이너는 실행 환경을 표준화하여, 개발, 테스트, 프로덕션 등 모든 환경에서 동일한 설정과 종속성으로 애플리케이션을 실행합니다. 이로 인해 “개발 환경에서는 잘 되는데, 프로덕션 환경에서 문제가 발생한다”는 문제를 줄일 수 있습니다.

6. 격리성(Isolation)

• 컨테이너는 서로 독립적으로 동작하며, 각 컨테이너는 다른 컨테이너와 격리된 환경에서 실행됩니다.
• 이로 인해 서로 다른 애플리케이션이 충돌하거나 영향을 주지 않고, 같은 시스템에서 안정적으로 실행될 수 있습니다.

7. 확장성(Scalability)

• Docker는 컨테이너를 수평으로 확장할 수 있는 기능을 제공합니다.
• 필요에 따라 컨테이너의 인스턴스를 추가하거나 제거하여 애플리케이션의 부하를 처리할 수 있습니다. 이를 통해 높은 가용성과 성능을 유지할 수 있습니다.

8. 자원 관리(Resource Efficiency)

• Docker는 컨테이너 단위로 자원을 효율적으로 관리합니다.
• 각 컨테이너는 필요한 만큼의 CPU, 메모리, 네트워크 자원을 할당받으며, 이는 호스트 시스템의 자원 사용을 최적화합니다.

9. 자동화 및 오케스트레이션(Automation and Orchestration)

• Docker는 Docker Compose, Docker Swarm, Kubernetes와 같은 도구를 통해 컨테이너의 오케스트레이션과 자동화를 지원합니다.
• 이러한 도구들은 컨테이너의 배포, 관리, 스케일링을 자동화하여 운영 효율성을 높입니다.

10. 보안(Security) 

• Docker는 컨테이너와 호스트 시스템 간의 격리를 통해 보안을 강화합니다.
• 각 컨테이너는 독립된 실행 환경을 제공하며, 네트워크와 파일 시스템 접근을 제어하여 보안을 유지합니다. 또한, Docker는 이미지에 대한 서명과 검증 기능을 제공하여 안전한 배포를 지원합니다.

 

Dockerfile❓

Dockerfile은 Docker 이미지를 빌드하기 위한 스크립트 파일입니다. Dockerfile은 애플리케이션의 빌드 과정을 자동화하는 데 사용되며, 다음을 포함할 수 있습니다.

• 기초 이미지
  • 기본이 되는 Docker 이미지를 지정합니다.
• 애플리케이션 파일 복사
  •  애플리케이션 파일과 종속성을 이미지로 복사합니다.
• 환경 설정
  •  환경 변수, 실행 명령어 및 추가 설정을 정의합니다.

Docker Compose 파일에서 컨테이너를 정의할 때, 우리는 이미지를 사용합니다. 이 이미지들은 이미 만들어진 것을 사용할 수도 있고, Dockerfile을 통해 직접 생성할 수도 있습니다.

 

즉, 도커 컨테이너를 생성하기 위해서는 이미지가 기본이 됩니다.

 

 

볼륨(Volume)❓

볼륨(Volume)은 Docker에서 데이터를 저장하고 관리하기 위한 기능으로, 컨테이너의 데이터가 영속적으로 유지되도록 도와줍니다.

 

즉 볼륨은 컨테이너의 데이터를 지속적으로 저장할 수 있는 메커니즘으로, 컨테이너가 삭제되더라도 볼륨에 저장된 데이터는 유지할 수 있는 저장소입니다.

 

볼륨은 Docker의 내장 기능 중 하나로, 컨테이너의 파일 시스템과는 독립적으로 관리됩니다.

 

볼륨의 주요 특징

영속성 (Persistence)

• 컨테이너가 삭제되거나 재시작되더라도 볼륨에 저장된 데이터는 그대로 유지됩니다. 이는 애플리케이션의 데이터를 안전하게 보존할 수 있도록 도와줍니다.

데이터 공유 (Data Sharing)

• 여러 컨테이너가 같은 볼륨을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 컨테이너 간에 데이터를 쉽게 공유하고, 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다.

독립성 (Independence) 

• 볼륨은 컨테이너의 파일 시스템과 분리되어 독립적으로 존재합니다. 이로 인해 컨테이너의 상태와는 별개로 데이터를 관리할 수 있습니다.

관리 용이성 (Manageability)

• Docker는 볼륨을 손쉽게 생성, 삭제, 나열할 수 있는 명령어를 제공합니다. 이를 통해 데이터 저장소를 효율적으로 관리할 수 있습니다.

 

네트워크(Network)❓

Network는 Docker 컨테이너 간의 통신을 관리하고 설정할 수 있게 해주는 기능입니다.

 

네트워크를 통해 컨테이너는 서로 통신할 수 있으며, 외부 네트워크와의 연결도 가능해집니다. Docker는 다양한 네트워크 드라이버를 제공하여 다양한 네트워크 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

---

Docker Network의 주요 개념

컨테이너 네트워킹 (Container Networking)

• Docker 컨테이너는 기본적으로 네트워크 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있으며, Docker 네트워크를 통해 이러한 통신을 관리합니다. 컨테이너는 특정 네트워크에 연결되어 서로 소통하고, 필요에 따라 외부와도 연결됩니다.

네트워크 드라이버 (Network Drivers)

• Docker는 여러 종류의 네트워크 드라이버를 제공하여 다양한 네트워크 환경을 설정할 수 있습니다. 주요 네트워크 드라이버에는 다음과 같습니다.
  • Bridge
    • 기본 네트워크 드라이버로, Docker 컨테이너 간의 통신을 위해 가상의 브리지 네트워크를 제공합니다. 컨테이너는 브리지 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있으며, 외부와의 연결도 가능합니다.
  • Host
    •  컨테이너가 호스트의 네트워크 스택을 직접 사용하도록 합니다. 이 경우, 컨테이너는 호스트와 동일한 IP 주소를 가지며, 네트워크 성능이 향상될 수 있습니다.
  • Overlay
    •  여러 Docker 호스트 간의 네트워크를 연결하는 데 사용됩니다. 주로 Docker Swarm 클러스터와 같은 분산 환경에서 사용됩니다.
  • Macvlan
    •  컨테이너에 물리적 네트워크 인터페이스를 할당하여 컨테이너가 독립적인 IP 주소를 가지게 합니다. 물리적 네트워크와의 직접적인 통신이 필요한 경우 유용합니다.
  • None
    •  네트워크가 없는 상태로, 컨테이너는 네트워크 연결이 없이 동작합니다.

네트워크 생성 및 관리(Network Creation and Management)

• Docker는 명령어를 통해 네트워크를 생성하고 관리할 수 있습니다. 이를 통해 사용자 정의 네트워크를 설정하고, 컨테이너 간의 연결을 설정할 수 있습니다.

---

Network 사용 예시

1. 네트워크 생성

docker network create my_network

• 새로운 네트워크를 생성하려면 docker network create 명령어를 사용합니다.

2. 컨테이너 실행 및 네트워크 연결

docker run -d --name my_container --network my_network my_image

• 컨테이너를 특정 네트워크에 연결하여 실행하려면 docker run 명령어에 --network 플래그를 사용합니다.

---

앞서 말했듯이 기존에는 애플리케이션을 개발 환경에서 운영 환경으로 이전하고, 그 환경을 확장하는 과정이 복잡했습니다.

 

개발자들은 인프라를 구성하고, 아키텍트들이 서버 세팅을 하며, 여러 환경의 구성이 완료될 때까지 기다려야 했습니다. 이 과정은 시간과 비용이 많이 소요되었고, 각기 다른 환경에서의 일관성을 유지하는 데 어려움이 있었습니다.

 

하지만 Docker의 등장으로 이러한 문제는 크게 해결되었습니다. Docker 이미지 파일 하나로 애플리케이션을 배포할 수 있는 시대가 열렸습니다.

 

이미지 파일은 모든 종속성과 환경 설정을 포함하고 있기 때문에, 복잡한 환경 설정 과정 없이도 즉시 실행 가능한 컨테이너를 생성할 수 있습니다. 결과적으로, 애플리케이션의 배포가 단순해지고, 다양한 환경에서도 일관되게 동작할 수 있게 되었습니다.