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참고: 그림과 실습으로 배우는 도커 & 쿠버네티스

도커란?

데이터 또는 프로그램을 격리시키는 기능
개발환경, 실행환경 등 프로그램을 실행하는 pc/서버 환경과 이에 따르는 데이터들을 격리
프로그램별로 사용하는 소프트웨어 버전, 종류(웹서버, DB 등), Config가 다른 경우 한 서버에서 모두 커버하기 위해,
개발할 때 통일된 개발환경을 여럿이 공유하기 위해 사용

VM vs 도커

VM은 호스트 OS 위에 별도의 OS를 설치
도커는 OS(커널)를 호스트와 공유
도커는 물리적 서버 - 리눅스 OS - 도커 엔진 - 컨테이너s로 구성
출처: https://velog.io/@miintto/docker-engine

※ 도커는 리눅스 위에서만 돌아가며, 윈도우용 도커도 linux 머신 위에서 구동되는 구조. 컨테이너들은 호스트 OS의 커널을 공유하며, OS의 주변부만 각자 가지고 동작

이미지(image)

컨테이너를 만드는 빵틀, 설계도 역할
도커 허브(https://hub.docker.com)에서 이미지를 내려받을 수 있고, 개조한 이미지를 올릴 수 있음
비공개 레지스트리도 사용할 수 있음

명령어

docker image 하위_커맨드 [옵션]  

pull 이미지_이름: 이미지 내려받기  
rm 이미지_이름: 이미지 삭제
ls: 이미지 목록
build 이미지_이름: 이미지 생성

이미지 생성 방법

• 컨테이너로 만들기

docker commit 컨테이너_이름 이미지_이름

• Dockerfile 스크립트로 만들기
  재료폴더 안에 Dockerfile이라는 이름의 파일이 필요
  추가적으로 함께 넣고 싶은 파일들을 재료폴더 안에 위치
  Dockerfile안에서 파일을 어디에 바인딩시킬지 지정함

docker build -t 이미지_이름 재료폴더_경로

@Dockerfile
FROM 이미지이름
COPY 파일이름 바인딩_경로

이미지 업로드

이미지를 도커 레지스트리에 업로드하기 위해서는 태그를 생성해줘야 함

docker tag 이미지_이름 레지스트리_주소/리포지토리_이름:버전
docker push 레지스트리_주소/리포지토리_이름:버전

컨테이너(container)

이미지로 복제해낸 격리된 프로그램 환경

명령어

docker (container) 하위_커맨드 [옵션]  

run 이미지_이름: 컨테이너를 생성하여 실행(pull + create + start)
create 이미지_이름 [--name 컨테이너_이름]: 이미지로 컨테이너 생성
start ID(or 컨테이너_이름): 컨테이너 실행
stop ID(or 컨테이너_이름): 컨테이너 정지
rm ID(or 컨테이너_이름): 정지된 컨테이너 삭제
exec ID(or 컨테이너_이름) 커맨드: 실행 중인 컨테이너 속에서 프로그램 실행  
ls: 컨테이너 목록(container 생략 시 docker ps)
cp 호스트_경로 컨테이너_이름:컨테이너_경로: 컨테이너와 호스트 간 파일 복사(순서 반대로 하면 반대로 복사)
commit 컨테이너_이름 이미지_이름: 컨테이너를 이미지로 변환

run 옵션

--name 컨테이너_이름: 컨테이너 이름 지정
-p 호스트_포트번호:컨테이너_포트번호: 포트번호 지정
-v 호스트_경로:컨테이너_경로: 볼륨 마운트
--net=네트워크_이름: 네트워크 연결 -e 환경변수_이름=값: 환경변수 설정
-d(detach): 백그라운드 실행
-i(interactive) : 컨테이너에 터미널 연결
-t(tty): 특수 키 사용 가능하도록

네트워크(network)

컨테이너 간 연결을 위해서는 네트워크를 만들어서 연결해줘야 함

명령어

참고

docker network 하위_커맨드 [옵션]  

create 네트워크_이름: 네트워크 생성
inspect 네트워크_이름: 네트워크 상세 정보 확인
connect 컨테이너_이름: 네트워크를 컨테이너에 연결  
disconnect 컨테이너_이름: 네트워크와 컨테이너 연결 끊음
ls, prune, rm

※ docker run 시 컨테이너와 연결 방법(MySQL 예시)

docker run --name 컨테이너_이름 -dit --net=네트워크_이름 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=MySQL_루트_패스워드 -e MYSQL_DATABASE=데이터베이스_이름 -e MYSQL_USER=MySQL_사용자이름 -e MYSQL_PASSWORD=MySQL_패스워드 mysql

볼륨(volume)

스토리지의 한 영역을 분할한 것
컨테이너 내의 데이터는 컨테이너가 삭제되면 사라짐, 영속적인 데이터 관리를 위해서 볼륨을 사용할 수 있음

볼륨 마운트 vs 바인드 마운트

• 볼륨 마운트: 도커 엔진 위에 볼륨을 생성하여 컨테이너와 연결
  컨테이너를 경유하지 않고는 볼륨에 직접 접근할 수 없음

docker run ~~~ -v 볼륨_이름:컨테이너_마운트_경로

• 바인드 마운트: 호스트 OS에 있는 디렉터리와 컨테이너를 연결
  컨테이너 밖에서도 직접 접근 가능

docker run ~~~ -v 스토리지_실제_경로:컨테이너_마운트_경로

명령어

docker volume 하위_명령어 [옵션]

create, inspect, ls, prune, rm

※ 볼륨 백업 방법

docker run --rm -v 볼륨명:/source -v 백업_저장_폴더명:/target busybox(리눅스 os 이미지) tar cvzf /sake/백업파일이름.tar.gz -C /source

도커 컴포즈(compose)

시스템 구축과 관련된 명령어를 하나의 텍스트 파일로 만들어, 한번에 시스템 전체를 실행하고 종료와 폐기까지 할 수 있는 도구
네트워크와 볼륨까지 만들 수 있음

설치

파이썬으로 작성된 프로그램이기 때문에 파이썬 런타임이 필요

apt install -y python3 python3-pip
pip install docker-compose

사용

원하는 폴더에 docker-compose.yml 파일을 만들어 사용(폴더 당 하나만 가능)

docker-compose -f compose_파일경로 up 옵션 : 생성 및 실행
docker-compose -f compose_파일경로 down 옵션 : 종료 및 삭제
stop, start, ps 등등

@ docker-compose.yml

version: 버전
services: 컨테이너 관련 정보
networks: 네트워크 관련 정보
volumnes: 볼륨 관련 정보

예시

version: "3.9"  # optional since v1.27.0
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:5000"
    volumes:
      - .:/code
      - logvolume01:/var/log
    links:
      - redis
  redis:
    image: redis
volumes:
  logvolume01: {}

쿠버네티스

컨테이너 오케스트레이션 도구(시스템 전체를 통괄하고 여러 개의 컨테이너를 관리)
여러 대의 물리적 서버에 걸쳐 시스템 구성 가능
YAML 파일에 정의한 바람직한 상태를 생성하고 유지하도록 관리
직접적으로 도커 명령어를 사용해서 컨테이너를 삭제하거나 생성할 수 없음
클러스터 구조(마스터 노드 - 워커 노드)
출처: https://arisu1000.tistory.com/27827 etcd: 데이터베이스

용어

• pod: 컨테이너와 볼륨을 함께 묶은 것(컨테이너가 여러 개일 수 있음)
• service: 여러 개의 pod(기본적으로 동일한 구성을 갖는)에게 요청을 배분, 로드 밸런서 역할
  자동적으로 고정된 IP 주소를 부여 받음(각 파드에는 내부 IP 부여)
• ReplicaSet: pod의 수를 관리
• Replica: ReplicaSet가 관리하는 동일한 구성의 pod
• Deloyment: pod의 배포(생성, 업데이트, 삭제)를 관리, yaml 파일 설정을 이용하여 관리 자동화
  

Manifest file

yaml, json형식의 리소스에 대한 설정 파일
보통 리소스 단위로 작성하지만 한 파일에 ---로 구분하여 작성도 가능

apiVersion:    API 그룹 및 버전
kind:          리소스 유형(pod, service 등)
metadata:      메타데이터(이름, 레이블, 생성 시간 등)
spec:          리소스 내용(컨테이너 구성, 레플리카 구성 등)

명령어

kubectl 커맨드 옵션

apply -f yml_파일경로: 리소스 변경사항 반영
get 리소스_이름: 리소스 상태 출력
create, delete, scale, logs 등