도커 컨테이너(Docker Container)

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도커와 유용성

도커(Docker)는 리눅스의 응용 프로그램들을 소프트웨어 컨테이너에 배치시키는 일을 자동화하는 오픈 소스 프로젝트이다.

도커는 Go언어로 구현한 libcontainer를 사용한다. libcontainer는 OS수준에서의 가상화를 도와주며 대부분의 리눅스 운영체제에서 사용가능하고 기존의 가상 머신(VMWare/VirtualBox)에 비해 가볍고 성능 손실이 적으며 배포하기 편리하다는 장점이 있다. 도커 컨테이너는 Host OS 위에서 돌아가는 격리된 공간이다. 서로 다른 개발환경에서 매번 의존성 패키지를 설치하고 설정하는데 시간을 들이지 않고 도커 이미지를 배포하고 받아서 똑같은 환경을 구성하여 사용할 수 있다.

하나의 프로그램내에서 여러 기능을 처리하는 방식의 어플리케이션을 모놀리틱(monolithic) 어플리케이션이라고 하는데 소규모의 앱에서는 큰 상관이 없지만 크기가 커질수록 상호간의 의존성이 커지고 기능을 분리하기가 어려워진다. 이에 등장한 것이 마이크로서비스 아키텍쳐(microservice architecture)이다. 이는 각 기능들을 모듈별로 분리하므로 장애 대응이 상대적으로 빠르고 관리하기 쉬운 장점이 있다. 이 모듈들을 각각 분리하여 담을 수 있는 것이 컨테이너이다.

도커 설치 방법은 공식 홈페이지에서 상세하게 설명하고 있다.

도커 이미지

repo/ubuntu:20.04

도커 이미지의 이름은 보통 [저장소명]/[이미지 이름]:[태그] 형식으로 구성된다.

  • 저장소(repository): 이미지가 저장된 장소를 뜻하며 저장소 이름이 명시되지 않은 경우 도커에서 기본적으로 제공하는 이미지 저장소인 도커 허브의 공식 이미지를 뜻한다.
  • 이미지 이름: 해당 이미지의 역할을 나타낸다.
  • 태그: 이미지의 버전관리에 사용한다. 명시되지 않을 경우 lastest로 인식한다.

컨테이너 생성

> docker -v
Docker version 20.10.5, build 55c4c88

먼저 버전 확인을 한다.

> docker run -i -t ubuntu:20.04
Unable to find image 'ubuntu:20.04' locally
20.04: Pulling from library/ubuntu
83ee3a23efb7: Pull complete 
db98fc6f11f0: Pull complete 
f611acd52c6c: Pull complete 
Digest: sha256:703218c0465075f4425e58fac086e09e1de5c340b12976ab9eb8ad26615c3715
Status: Downloaded newer image for ubuntu:20.04
root@a7ccae32086d:/#

run 명령어는 pull > create > start 순으로 명령어를 실행한 후 attach한다.

  • pull: 이미지를 내려 받음.
  • create: 이미지를 이용해 컨테이너 생성.
  • start: 컨테이너 실행.
  • attach: 실행된 컨테이너에 연결.

실행 시킨 프로세스에서 상호 작용을 하기 위해서는 반드시 -i와 -t 옵션을 붙여줘야한다. -i는 attach되지 않은 경우에도 interactive 할 수 있도록 해주며 -t는 TTY를 활성화 시킨다. 줄여서 -it로 사용할 수도 있다. 로컬에 해당하는 도커 이미지가 없다면 도커 허브에서 자동으로 이미지를 내려받으며 컨테이너의 기본 사용자는 root이며 호스트 이름은 무작위 16진수 해시값이며 앞의 일부분만 표시된다.

> docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
ubuntu       20.04     f63181f19b2f   5 weeks ago   72.9MB

docker images로 로컬에 내려 받은 이미지들을 확인 할 수 있다.

컨테이너 목록

> docker ps
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND       CREATED        STATUS          PORTS     NAMES
a7ccae32086d   ubuntu:20.04   "/bin/shell"   13 hours ago   Up 36 seconds             determined_galileo

> docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND       CREATED         STATUS                     PORTS     NAMES
a7ccae32086d   ubuntu:20.04   "/bin/shell"   7 minutes ago   Exited (0) 7 seconds ago             determined_galileo
  • CONTAINER ID: 컨테이너에 할당되는 고유 아이디 값.
  • IMAGE: 컨테이너 생성에 이용된 이미지의 이름.
  • COMMAND: 컨테이너가 시작될 때 실행될 명령어.
  • CREATED: 컨테이너가 생성된 이후 흐른 시간.
  • STATUS: 컨테이너의 상태. Up, Exited, Pause등이 있다.
  • PORT: 컨테이너가 개방한 포트와 호스트에 연결된 포트.
  • NAMES: 컨테이너가 생서될 때 이름을 명시하지 않으면 형용사_명사 형태로 무작위하게 결정된다. 이름을 변경할 때는 rename 명령어로 바꿀 수 있다.
> docker rename a7 test_image
> docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND       CREATED        STATUS                     PORTS     NAMES
a7ccae32086d   ubuntu:20.04   "/bin/shell"   14 hours ago   Exited (0) 9 minutes ago             test_image

실행된 컨테이너를 빠져나오는데에는 두 가지 방법이 있다. exit을 입력하거나 Ctrl+D를 통해 컨테이너를 빠져나오면서 정지시킬수 있고 다른 방법은 Ctrl+P, Q를 통해 정지하지 않고 빠져 나오는 방법이 있다. docker ps는 현재 실행중인 컨테이너만 나타내며 -a 옵션을 사용하면 정지된 컨테이너를 포함하여 모든 컨테이너를 출력한다.

> docker start a7
a7
> docker attach a7
root@a7ccae32086d:/#

로컬에 있는 컨테이너에 접속하기 위해서는 start 이후 attach를 사용해야 한다. start 명령어는 컨테이너 ID와 이름을 사용할 수 있는데 ID의 경우 앞자리의 일부분만 적어도 된다. 만약 같은 값으로 시작하는 다른 해시값이 있을 수 있으므로 적절하게 표시해야한다.

컨테이너 삭제

컨테이너 삭제를 할 때는 docker rm 명령어를 사용한다. 한 번 삭제하면 복구할 수 없으므로 주의 해야한다.

> docker rm a7
Error response from daemon: You cannot remove a running container a7ccae32086dd7d70b13db01ba67d2b68b5fd5f4d2ce4f526b1d2e4bd8aa0280. Stop the container before attempting removal or force remove

> docker stop a7
> docker rm a7

> docker rm -f a7

> sudo docker container prune     
WARNING! This will remove all stopped containers.
Are you sure you want to continue? [y/N] y

만약 정지된 상태가 아니라 실행중인 컨테이너를 삭제하려고 하는 경우 에러 메시지를 띄우는데 이 경우 docker stop 명령어를 이용해 컨테이너를 중지 시키고 삭제하거나 -f 옵션을 이용해 강제로 삭제하는 방법이 있다. 여러개의 정지된 도커 컨테이너를 한 번에 삭제하고 싶다면 prune 명령어를 이용하면 된다.

컨테이너 외부에 노출

컨테이너는 가상 IP주소를 할당 받는다. ifconfig 명령어를 통해 네트워크 인터페이스를 확인하면 이더넷 eth0와 로컬 호스트인 lo가 나타난다. 기본적인 상태에서는 호스트를 제외하고는 외부에서 해당 컨테이너로의 접근이 불가능하다.

> docker run -it --name test ubuntu:20.04
root@65a10791f777:/# ifconfig

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:02  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 5597  bytes 23488769 (23.4 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4523  bytes 310907 (310.9 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
> docker run -it --name network_test -p 80:80 ubuntu:20.04
> docker run -it --name network_test -p 443:443 -p 192.168.0.1:4321:80 ubuntu:20.04

해당 컨테이너를 삭제하고 새롭게 컨테이너를 생성하는데 이때 -p 옵션을 추가한다. -p 옵션은 --publish로 대체할 수 있다. 해당 옵션은 호스트의 포트:컨테이너의 포트 형태로 바인딩해준다. 여러개의 포트를 사용하고자 한다면 -p 옵션을 여러번 사용하여 명시해주면 된다.

> docker run -it --name network_test -p 80:80 ubuntu:20.04
root@67d41886df41:/# apt update && apt upgrade -y && apt install apache2 -y
root@67d41886df41:/# service apache2 start

아파치 웹 서버를 설치한 후 로컬 호스트의 80포트로 접속하면 아파치 웹 서버의 디폴트 페이지가 보인다. 컨테이너의 80포트로 접근하려면 172.17.0.2:80을 통해 접근해야 하지만 -p 옵션을 통해 호스트의 80포트를 컨테이너의 80포트로 포워딩 해주었기 때문에 접근이 가능하다.

참조(References)