Docker 개요

 Docker는 응용 프로그램을 개발, 배포 및 실행하기 위한 개방형 플랫폼이다. Docker를 사용하면 애플리케이션을 인프라와 분리하여 소프트웨어를 신속하게 제공 할 수 있다. Docker를 사용하면 애플리케이션을 관리하는 것과 동일한 방식으로 인프라를 관리 할 수 ​​있다. 코드 배포, 테스트 및 배포를 위한 Docker의 방법론을 활용하면 코드 작성과 프로덕션에서 코드 실행 사이의 지연을 크게 줄일 수 있다.

Docker 플랫폼

Docker는 컨테이너라고하는 느슨하게 격리 된 환경에서 응용 프로그램을 패키지하고 실행할 수있는 기능을 제공한다. 격리 및 보안을 통해 지정된 호스트에서 여러 컨테이너를 동시에 실행할 수 있다. 컨테이너는 하이퍼 바이저를 추가로 로드할 필요가 없지만 호스트 시스템의 커널 내에서 직접 실행되므로 경량이다. 즉, 가상 머신을 사용하는 경우보다 주어진 하드웨어 조합에서 더 많은 컨테이너를 실행할 수 있다. 실제로 가상 머신 인 호스트 머신 내에서 Docker 컨테이너를 실행할 수도 있다!

Docker는 컨테이너의 수명주기를 관리하기 위한 툴링 및 플랫폼을 제공한다.

• 컨테이너를 사용하여 애플리케이션 및 지원 컴포넌트를 개발한다.
• 컨테이너는 응용 프로그램을 배포하고 테스트하는 단위가 된다.
• 준비가되면 컨테이너 또는 오케스트레이션 된 서비스로 프로덕션 환경에 응용 프로그램을 배포한다. 프로덕션 환경이 로컬 데이터 센터, 클라우드 공급자 또는 이 둘의 하이브리드인지에 관계없이 동일하게 작동한다.

도커 엔진

Docker Engine은 다음과 같은 주요 구성 요소가 포함 된 클라이언트-서버 응용 프로그램

• 데몬 프로세스 ( dockerd명령) 라고 하는 장기 실행 프로그램 유형의 서버.

• 프로그램이 데몬과 통신하고 수행 할 작업을 지시하는 데 사용할 수있는 인터페이스를 지정하는 REST API.

• CLI (명령 줄 인터페이스) 클라이언트 ( docker명령)

도커엔진의 주요 구성요소

CLI는 Docker REST API를 사용하여 스크립팅 또는 직접 CLI 명령을 통해 Docker 데몬을 제어하거나 상호 작용한다. 다른 많은 Docker 응용 프로그램은 기본 API 및 CLI를 사용한다.

데몬은 이미지, 컨테이너, 네트워크 및 볼륨과 같은 Docker 객체를 만들고 관리한다 .

 

Docker를 무엇에 사용할 수 있을까? 

애플리케이션의 빠르고 일관된 제공

Docker는 개발자가 애플리케이션 및 서비스를 제공하는 로컬 컨테이너를 사용하여 표준화 된 환경에서 작업 할 수 있도록 함으로써 개발 수명주기를 간소화한다. 컨테이너는 CI / CD (Continuous Integration and Continuous Delivery) 워크 플로우에 적합하다.

다음 예제 시나리오를 고려해 보자.

• 개발자는 로컬로 코드를 작성하고 Docker 컨테이너를 사용하여 동료와 작업을 공유한다.
• Docker를 사용하여 애플리케이션을 테스트 환경으로 푸시하고 자동 및 수동 테스트를 실행한다.
• 개발자가 버그를 발견하면 개발 환경에서 버그를 수정하고 테스트 및 검증을 위해 테스트 환경에 재배포 할 수 있다.
• 테스트가 완료되면 업데이트 된 이미지를 프로덕션 환경으로 푸시하는 것만 큼 간단하게 고객에게 문제를 해결할 수 있다.

반응 형 배포 및 확장

Docker의 컨테이너 기반 플랫폼은 휴대성이 뛰어난 워크로드를 허용한다. Docker 컨테이너는 개발자의 로컬 랩톱, 데이터 센터의 물리적 또는 가상 시스템, 클라우드 공급자 또는 여러 환경에서 실행될 수 있다.

Docker의 휴대성과 가벼운 특성으로 인해 업무 요구에 따라 거의 실시간으로 워크로드를 동적으로 관리하고 애플리케이션과 서비스를 확장하거나 분리 할 수 ​​있다.

동일한 하드웨어에서 더 많은 워크로드 실행

Docker는 가볍고 빠르다. 하이퍼 바이저 기반 가상 머신 대신 실행 가능하고 비용 효율적인 대안을 제공하므로 더 많은 컴퓨팅 용량을 사용하여 비즈니스 목표를 달성 할 수 있습니다. Docker는 고밀도 환경과 적은 리소스로 더 많은 작업을 수행해야하는 중소 규모 배포에 적합하다.

도커 아키텍처 

Docker는 클라이언트-서버 아키텍처를 사용한다. Docker 클라이언트는 Docker 데몬과 통신한다. Docker 데몬은 Docker 컨테이너를 빌드, 실행 및 배포하는 작업을 많이 수행한다. Docker 클라이언트와 데몬은 동일한 시스템에서 실행되거나 Docker 클라이언트를 원격 Docker 데몬에 연결할 수 있다. Docker 클라이언트와 데몬은 REST 소켓, UNIX 소켓 또는 네트워크 인터페이스를 통해 통신한다.

Docker 데몬 

Docker 데몬 ( dockerd)은 Docker API 요청을 수신하고 이미지, 컨테이너, 네트워크 및 볼륨과 같은 Docker 객체를 관리한다. 데몬은 다른 데몬과 통신하여 Docker 서비스를 관리 할 수도 있다.

Docker 클라이언트 

Docker 클라이언트 ( docker)는 많은 Docker 사용자가 Docker와 상호 작용하는 기본 방법이다. docker run과 같은 명령을 사용 하면 클라이언트가 이 명령을 dockerd에 보내어 수행한다. 이 docker명령은 Docker API를 사용한다. Docker 클라이언트는 둘 이상의 데몬과 통신 할 수 있다.

도커 레지스트리 

Docker 레지스트리는 Docker 이미지를 저장한다. Docker Hub는 누구나 사용할 수있는 공용 레지스트리이며 Docker는 기본적으로 Docker Hub에서 이미지를 찾도록 구성되어 있다. 자신의 개인 레지스트리를 실행할 수도 있다. Docker Datacenter (DDC)를 사용하는 경우 Docker Trusted Registry (DTR)가 포함된다.

docker pull 또는 docker run명령 을 사용하면 필요한 이미지가 구성된 레지스트리에서 가져온다. docker push명령 을 사용하면 이미지가 구성된 레지스트리로 푸시된다.

도커 객체 

Docker를 사용하면 이미지, 컨테이너, 네트워크, 볼륨, 플러그인 및 기타 객체를 생성 및 사용하게 된다. 이 섹션은 이러한 개체 중 일부에 대한 간략한 개요이다.

이미지

이미지는 도커 컨테이너를 만들기위한 지침으로 읽기 전용 템플릿이다. 종종 이미지는 다른 이미지를 기반으로 하며 추가 사용자 정의가 있다. 예를 들어 이미지를 기반으로 ubuntu 하지만 이미지를 기반으로 이미지를 빌드 할 수 있지만 Apache 웹 서버 및 응용 프로그램과 응용 프로그램을 실행하는 데 필요한 구성 세부 정보를 설치한다.

자신의 이미지를 만들거나 다른 사람이 만들고 레지스트리에 게시 한 이미지 만 사용할 수 있다. 자신의 이미지 를 작성하려면 이미지를 작성하고 실행하는 데 필요한 단계를 정의하기위한 간단한 구문으로 Dockerfile 을 작성한다. Dockerfile의 각 명령어는 이미지에 레이어를 만든다. Dockerfile을 변경하고 이미지를 다시 작성하면 변경된 레이어 만 다시 작성된다. 이것은 다른 가상화 기술과 비교할 때 이미지를 매우 작고 빠르게 만드는 이유 중 하나다.

컨테이너

컨테이너는 실행 가능한 이미지 인스턴스다. Docker API 또는 CLI를 사용하여 컨테이너를 작성, 시작, 중지, 이동 또는 삭제할 수 있다. 컨테이너를 하나 이상의 네트워크에 연결하거나 스토리지를 연결하거나 현재 상태에 따라 새 이미지를 만들 수도 있다.

기본적으로 컨테이너는 다른 컨테이너 및 해당 호스트 시스템과 비교적 잘 격리되어 있다. 컨테이너의 네트워크, 스토리지 또는 기타 기본 하위 시스템이 다른 컨테이너 또는 호스트 시스템과 분리되는 방식을 제어 할 수 있다.

컨테이너는 이미지를 만들거나 시작할 때 제공하는 구성 옵션뿐만 아니라 이미지로도 정의된다. 컨테이너를 제거하면 영구 저장소에 저장되지 않은 상태 변경이 사라진다.

 

docker run명령 예

다음 명령은 ubuntu컨테이너를 실행하고 로컬 명령 줄 세션에 대화식으로 연결 한 다음  /bin/bash를 실행한다.

$ docker run -i -t ubuntu /bin/bash

이 명령을 실행하면 다음이 발생한다 (기본 레지스트리 구성을 사용한다고 가정).

1. ubuntu로컬로 이미지 가 없으면 Docker는 docker pull ubuntu수동으로 실행 한 것처럼 구성된 레지스트리에서 이미지를 가져온다 .

2. Docker는 docker container create 명령을 수동으로 실행 한 것처럼 새 컨테이너를 만든다 .

3. Docker는 읽기-쓰기 파일 시스템을 컨테이너에 최종 계층으로 할당한다. 이를 통해 실행중인 컨테이너가 로컬 파일 시스템에서 파일 및 디렉토리를 작성하거나 수정할 수 있다.

4. Docker는 네트워킹 옵션을 지정하지 않았으므로 컨테이너를 기본 네트워크에 연결하기 위한 네트워크 인터페이스를 만든다. 여기에는 컨테이너에 IP 주소 할당이 포함된다. 기본적으로 컨테이너는 호스트 시스템의 네트워크 연결을 사용하여 외부 네트워크에 연결할 수 있다.

5. Docker는 컨테이너를 시작하고 /bin/bash를 실행한다. 컨테이너가 대화식으로 실행되고 터미널에 연결되어 있고 ( -i및 -t 플래그 로 인해 ) 출력이 터미널에 기록되는 동안 키보드를 사용하여 입력을 제공 할 수 있다.

6. 입력 exit하여 /bin/bash명령 을 종료 하면 컨테이너가 중지되지만 제거되지는 않는다. 다시 시작하거나 제거 할 수 있다.

서비스

서비스를 사용하면 여러 Docker 데몬에서 컨테이너를 확장 할 수 있다. 모든 Docker 데몬은 모두 여러 관리자 및 작업자와 함께 떼로 작동한다 . swarm의 각 구성원은 Docker 데몬이며 모든 데몬은 Docker API를 사용하여 통신한다. 서비스를 사용하면 특정 시점에 사용 가능해야하는 서비스 복제본 수와 같은 원하는 상태를 정의 할 수 있다. 기본적으로 서비스는 모든 작업자 노드에서 로드 밸런싱된다. 소비자에게는 Docker 서비스가 단일 응용 프로그램 인 것처럼 보인다. Docker Engine은 Docker 1.12 이상에서 웜 모드를 지원한다.

기본 기술 

Docker는 Go 로 작성되었으며 Linux 커널의 여러 기능을 활용하여 기능을 제공한다.

네임 스페이스 

Docker는 컨테이너namespaces 라는 격리 된 작업 공간을 제공하기 위해 호출 된 기술을 사용한다 . 컨테이너를 실행할 때 Docker 는 해당 컨테이너에 대한 네임 스페이스 집합을 만든다 .

이러한 네임 스페이스는 격리 계층을 제공한다. 컨테이너의 각 측면은 별도의 네임 스페이스에서 실행되며 해당 네임 스페이스로 액세스가 제한된다.

Docker Engine은 Linux에서 다음과 같은 네임 스페이스를 사용한다.

• pid네임 스페이스 : 프로세스 격리 (PID : 프로세스 ID).
• net네임 스페이스 : 관리 네트워크 인터페이스 (NET : 네트워킹).
• ipc네임 스페이스 : IPC 자원에 대한 액세스 관리 (IPC : 프로세스 간 통신).
• mnt네임 스페이스 : 파일 시스템 포인트 (: 마운트 MNT)를 탑재 관리.
• uts네임 스페이스 : 격리를 커널과 버전 식별자. (UTS : 유닉스 시분할 시스템).

컨트롤 그룹 

Linux의 Docker Engine은 또한 제어 그룹 ( cgroups) 이라는 다른 기술에 의존한다 . cgroup은 응용 프로그램을 특정 리소스 집합으로 제한한다. 제어 그룹을 통해 Docker Engine은 사용 가능한 하드웨어 자원을 컨테이너와 공유하고 선택적으로 한계 및 제한 조건을 시행 할 수 있다. 예를 들어 특정 컨테이너에 사용 가능한 메모리를 제한 할 수 있다.

연합 파일 시스템 

Union 파일 시스템 (UnionFS)은 레이어를 만들어서 매우 가볍고 빠르게 만드는 파일 시스템입니다. Docker Engine은 UnionFS를 사용하여 컨테이너의 빌딩 블록을 제공합니다. Docker Engine은 AUFS, btrfs, vfs 및 DeviceMapper를 포함한 여러 UnionFS 변형을 사용할 수 있다.

컨테이너 형식 

Docker Engine은 네임 스페이스, 컨트롤 그룹 및 UnionFS를 컨테이너 형식이라는 래퍼로 결합한다. 기본 컨테이너 형식은 libcontainer다. 앞으로 Docker는 BSD Jails 또는 Solaris Zones와 같은 기술과 통합하여 다른 컨테이너 형식을 지원할 수 있다.