[Docker] 이미지와 컨테이너

이 글은 인프런의 개발자를 위한 쉬운도커(데브위키) 강의를 수강하고 개인적으로 정리하는 글임을 알립니다.

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도커 이미지

이미지는 애플리케이션을 실행하기 위한 모든 파일, 라이브러리, 설정을 미리 포함한 패키지라고 생각하면 된다. 이미지는 변하지 않는 읽기 전용 파일 시스템으로 구성되며, 이를 기반으로 컨테이너를 생성하고 실행한다.

• 도커의 이미지는 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 요소를 포함한 애플리케이션 실행 패키지이다.
• 이미지는 읽기 전용으로 유지되며, 컨테이너를 생성할 때 이 이미지를 기반으로 애플리케이션을 실행한다.
• 여러 계층으로 구성되어 있어 효율적으로 관리할 수 있으며, 이미지를 공유하고 재사용할 수 있다.

애플리케이션 패키지

• 이미지에는 특정 애플리케이션을 실행하기 위해 필요한 모든 것이 들어 있다. 예를 들어, 애플리케이션 코드, 라이브러리, 환경 설정 파일, OS 파일 등이 포함된다.
• 예시: 이미지에는 파이썬 애플리케이션을 실행하기 위해 파이썬 해석기와 해당 애플리케이션 코드가 포함될 수 있다.

 

읽기 전용

• 도커 이미지는 읽기 전용(Read-Only)이다. 이미지를 기반으로 컨테이너가 생성되면, 컨테이너는 해당 이미지를 복사하여 실행하지만, 이미 자체는 변경되지 않는다.

 

계층 구조

• 도커 이미지는 여러 계층(layer)으로 구성되어 있으며, 각 계층은 이전 계층 위에 덧붙여진다. 이 덕분에 이미지에서 수정이 필요한 경우 전체를 새로 만드는 것이 아니라 일부 계층만 변경하여 효율적으로 이미지를 관리할 수 있다.
• 예시: 우분투 기반 이미지 위에 Nginx 웹 서버를 추가하면, 우분투는 이미 있는 계층으로 남아있고, Nginx는 그 위에 새로운 계층으로 추가된다.

 

컨테이너 생성의 기반

• 이미지를 사용하면 컨테이너를 쉽게 생성할 수 있다. 이미지를 기반으로 컨테이너를 생성할 때, 컨테이너는 해당 이미지의 사본을 가지고 실행되며, 그 안에서 애플리케이션이 동작한다.
• 예시: docker run 명령어로 특정 이미지를 사용하여 컨테이너를 실행할 수 있다. 실행된 컨테이너는 이미지의 내용을 그대로 따라가며 동작한다.

 

공유와 재사용

• 이미지는 누구나 만들 수 있고, 도커 허브(Docker Hub)와 같은 중앙 저장소에 올려서 다른 사람과 공유할 수 있다. 이미지를 공유하면 모든 사람이 동일한 환경에서 애플리케이션을 실행할 수 있다.
• 예시: 도커 허브에서 ‘nginx’ 이미지를 내려받아 웹 서버를 실행할 수 있다.

 

이미지 메타데이터

도커 이미지의 메타데이터는 이미지에 대한 정보를 포함하는 데이터로, 이미지의 구성 요소, 생성 방법, 버전 정보 등을 포함한다. 이 메타데이터는 도커가 이미지와 컨테이너를 효율적으로 관리하고 추적할 수 있도록 도와준다.

Env (Environment Variables, 환경 변수)

Env 필드는 컨테이너 내에서 사용할 환경 변수를 설정하는 데 사용된다. 환경 변수는 애플리케이션이 실행되는 동안 필요한 설정값을 외부에서 유연하게 전달할 수 있도록 도와준다.

• 사용 목적: 환경 변수를 사용하여 애플리케이션의 설정을 코드 변경 없이 변경할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스 URL, API 키, 포트 번호 등의 값을 환경 변수로 설정하여 컨테이너 실행 시 해당 값을 사용할 수 있다.
• 설정 방법: Dockerfile에서 ENV 명령어를 사용해 환경 변수를 설정할 수 있다.

# Dockerfile에 환경 변수 설정
ENV APP_ENV=production
ENV DATABASE_URL=mysql://localhost:3306/mydb

위의 예시에서는 APP_ENV와 DATABASE_URL이라는 환경 변수가 설정되며, 해당 값들은 컨테이너가 실행되는 동안 참조될 수 있다.

또한 도커 명령어로 컨테이너를 실행할 때 -e 플래그를 사용하여 환경 변수를 지정할 수도 있다.

docker run -e APP_ENV=production myimage

 

Cmd (Command, 기본 실행 명령어)

Cmd 필드는 컨테이너가 시작될 때 기본적으로 실행할 명령어를 정의한다. Cmd는 주로 실행할 애플리케이션이나 스크립트를 지정하는데 사용된다.

• 사용 목적: 도커 이미지는 여러 명령을 실행할 수 있지만, Cmd를 통해 컨테이너가 시작될 때 기본으로 실행해야 할 명령어를 지정한다. 예를 들어, 웹 서버 컨테이너라면 Cmd 필드에 Nginx나 Apache와 같은 서버 실행 명령어를 넣을 수 있다.
  
• 설정 방법: Dockerfile에서 CMD 명령어로 설정할 수 있다.

# Dockerfile에서 기본 실행 명령어 설정
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

위의 예시에서는 Nginx 웹 서버를 데몬 모드로 실행하지 않고, 포그라운드에서 실행하는 명령어가 설정되어 있다. 컨테이너가 시작되면 Nginx가 기본적으로 실행된다.

 

Cmd와 Entrypoint의 차이

Cmd는 컨테이너가 시작될 때 기본으로 실행될 명령어를 지정하지만, 도커 명령어로 다른 명령어를 실행하면 Cmd는 무시된다.
Entrypoint는 Cmd보다 더 강력한 역할을 하며, Entrypoint에 의해 설정된 명령은 덮어쓸 수 없다. 대신 Cmd는 Entrypoint 명령의 인자로 사용될 수 있다.

요약

-Env 필드는 컨테이너 실행 시 환경 변수를 설정하여 애플리케이션이 유연하게 환경에 따라 동작할 수 있게 한다.
-Cmd 필드는 컨테이너가 시작될 때 기본으로 실행할 명령을 지정하며, 특정 명령어가 따로 지정되지 않으면 Cmd에 정의된 명령이 실행된다.

 

컨테이너

컨테이너는 애플리케이션을 실행하기 위한 가벼운 독립적인 환경이다. 컨테이너는 애플리케이션과 그 애플리케이션이 제대로 실행되기 위한 모든 요소(라이브러리, 설정 파일 등)를 함께 묶어서 제공한다. 쉽게 말해, 컨테이너는 애플리케이션과 실행 환경을 함께 담은 상자라고 생각할 수 있다.

• 컨테이너는 애플리케이션과 그 실행 환경을 묶어서 제공하는 작은 독립된 공간이다.
• 다른 애플리케이션과 격리된 상태에서 실행되며, 어디서나 동일한 환경을 제공한다.
• 가상 머신보다 가볍고 빠르게 실행되며, 리소스 사용 효율이 높다.

 

애플리케이션을 위한 작은 독립 공간

• 컨테이너는 애플리케이션이 실행되는 별도의 공간을 제공한다. 이 공간은 다른 애플리케이션과 격리되어 있어, 각각의 애플리케이션이 서로에게 영향을 주지 않고 독립적으로 실행될 수 있다.
• 예를 들어, A라는 애플리케이션이 필요한 환경과 B라는 애플리케이션이 필요한 환경이 달라도, 각각의 컨테이너에서 서로 독립적으로 실행되기 때문에 문제없이 동작한다.

 

모든 것을 포함하는 패키지

• 컨테이너는 해당 애플리케이션이 동작하는 데 필요한 모든 파일(라이브러리, 의존성, 설정 파일 등)을 하나로 묶어서 제공한다. 이를 통해, 어느 환경에서든 동일하게 동작할 수 있다.
• 예를 들어, 개발자가 로컬 컴퓨터에서 만든 애플리케이션을 컨테이너로 패키징한 후 서버에 옮겨도, 컨테이너는 동일한 환경을 유지하므로 그대로 실행할 수 있다.

 

가벼운 가상화 기술

• 컨테이너는 기존의 가상 머신보다 훨씬 가벼운 가상화 기술이다. 가상 머신처럼 전체 운영체제를 설치하지 않고, 호스트 운영체제의 커널을 공유하면서도 각 컨테이너는 격리된 공간에서 실행된다. 덕분에 더 적은 리소스로 더 많은 애플리케이션을 실행할 수 있다.

 

어디서나 동일한 환경 제공

• 컨테이너는 한 번 패키징되면 어디서든 실행할 수 있다. 로컬 컴퓨터, 클라우드 서버, 테스트 환경 등 어떤 환경에서도 동일한 컨테이너를 실행할 수 있어 배포와 관리가 매우 편리하다.
• 예를 들어, 로컬에서 개발한 애플리케이션을 컨테이너로 묶어서 서버에 배포하면, 로컬에서 실행한 것과 같은 환경에서 애플리케이션이 실행된다.

 

빠른 시작과 종료

• 컨테이너는 매우 빠르게 시작하고 종료할 수 있다. 가상 머신처럼 운영체제를 부팅하는 시간이 필요하지 않기 때문에, 애플리케이션 실행 속도가 빠르다. 이는 빠른 배포와 롤백에 큰 장점을 제공한다.

 

컨테이너 라이프 사이클

• 생성(Created): 컨테이너가 생성되었으나 실행되지 않은 상태.
• 시작(start): 생성된(Created) 컨테이너를 실행(Running) 상태로 전환하는 명령.
• 실행 중(Running): 컨테이너가 실행 중인 상태.
• 일시 정지(Paused): 컨테이너가 일시적으로 중단된 상태.
• 종료(Stopped): 컨테이너가 종료된 상태.
• 삭제(Deleted): 컨테이너가 완전히 삭제된 상태.
• docker run 명령어는 create 와 start 명령어가 합쳐진 것이다.