도커 한방에 끝내기(이미지, 컨테이너, 명령어 총정리)

출처 : 마이크로소프트 AI 를 이용한 이미지

 

안녕하세요
공부하는 웅이입니다.

 

도커를 공부하고 있습니다. 배포를 해야할 일이 있는데, 파이썬 같은 경우 내부 라이브러리가 계속 업데이트 되기 때문에 호환성을 맞춰주려면 도커가 답인 것 같다는 생각이 들었습니다. 그래서 제가 공부한 내용을 제 블로그에 한장으로 정리해서 나중에 찾아보기 쉽게 코드도 같이 정리해서 넣었습니다. 읽어주셔서 감사드리며, 부족한 내용은 피드백 주시면 반영하도록 하겠습니다. 언제나 감사드리며, 오늘 하루도 승리하는 하루 보내시길 바라겠습니다. 모든 직장인, 학생 분들이여 힘내세요. 개발이 쉽지는 않지만 공부할 수록 재밌다는 생각이 듭니다.

 

그럼 시작하도록 하겠습니다. 재밌게 공부해봅시다.

 

1. 도커

- 서비스형 플랫폼
- 격리된 가상화 환경 생성
- 컨테이너 엔진으로 리눅스 커널 기능 사용
- 운영 체제 위에 컨테이너 생성
- Docker 데몬이 컨테이너 관리

 

https://ragin.medium.com/docker-what-it-is-how-images-are-structured-docker-vs-vm-and-some-tips-part-1-d9686303590f

* 위에서 나온 netlink, namespaces, cgroups는 다음과 같습니다. 예시이므로, 간단하게 내용 파악하시면 될 것 같습니다.

 

netlink

네트워크 관련 이벤트나 정보를 주고받기 위한 인터페이스입니다.
소켓을 통해 커널과 유저 스페이스 간의 통신을 가능하게 합니다.
예를 들어, 네트워크 인터페이스의 상태, 라우팅 테이블 정보, 패킷 수신 등에 대한 이벤트를 알립니다.

namespaces

 

리눅스 시스템에서 프로세스들이 사용하는 시스템 자원을 격리시키기 위한 기술입니다.
각각의 namespace는 자원에 대한 독립적인 가상 공간을 제공합니다.
예를 들어, 프로세스의 파일 시스템, IPC(Inter-Process Communication), 네트워크, 호스트 이름 등에 대해 각각의 namespace를 생성하여 격리시킵니다.

 

cgroups

컨트롤 그룹(Control Group)의 약자로, 리눅스 커널에서 프로세스 그룹을 관리하는 기술입니다.
프로세스 그룹에 대한 자원 할당 및 사용량 제한, 우선순위 조정 등을 가능하게 합니다.
예를 들어, CPU, 메모리, 디스크 IO 등의 자원에 대해 cgroups를 설정하여 프로세스 그룹별로 자원 할당 및 제한을 할 수 있습니다.

 

 

 

 

2. 도커 이미지

https://phoenixnap.com/kb/docker-image-vs-container

 

• Docker는 어플리케이션을 포장하고 전송하기 위해 "Docker 이미지"를 사용합니다.
  • Docker 이미지는 독립적인 환경을 포함하여 애플리케이션을 실행하는데 필요한 모든 파일을 담고 있는 일종의 템플릿입니다.
  • 이 이미지는 소스 코드, 라이브러리, 종속성, 도구 등을 포함하여 불변한 파일입니다.
  • 이러한 일관성은 Docker의 큰 장점 중 하나이며, 개발자가 안정적이고 균일한 조건에서 소프트웨어를 테스트하고 실험할 수 있도록 합니다.
• Docker 이미지는 템플릿일 뿐이므로 시작하거나 실행할 수 없습니다.
  • 대신 컨테이너를 생성하여 이미지를 실행합니다.
  • 컨테이너는 읽기-쓰기 복사본을 만들어 이미지를 기반으로 실행됩니다.
  • 이렇게 하면 이미지의 수정이 불가능한 불변한 레이어 위에 쓰기 가능한 레이어가 추가됩니다.
  • 컨테이너를 생성하는 이미지 베이스는 변경할 수 없으며, 컨테이너 내부에서만 수정 가능합니다.
• 도커 이미지를 기반으로 컨테이너를 생성할 때, 이미지 베이스는 변경할 수 없습니다. 컨테이너는 실행 환경으로 해당 이미지의 읽기-쓰기 복사본을 생성하며, 이를 통해 컨테이너 내에서 이미지 전체 복사본을 수정할 수 있게 됩니다. 이 과정을 통해 컨테이너 레이어가 추가됩니다.

 

• 도커 이미지는 하나의 베이스 이미지에서 시작되며, 이미지의 초기 상태를 변경하고 기존 상태를 저장할 때마다 추가 레이어가 있습니다. 이러한 레이어들은 계층 구조로 구성되어 있으며, 이전 레이어에서 파생된 내용을 포함할 수 있습니다. 각 레이어는 이미지의 일부를 나타내며, 변경된 부분만을 포함하여 새로운 템플릿이 만들어집니다. 이미지 계층은 컨테이너 계층을 사용하여 가상 환경을 시작할 때 추가된 읽기 전용 파일을 나타냅니다.

 

https://ragin.medium.com/docker-what-it-is-how-images-are-structured-docker-vs-vm-and-some-tips-part-1-d9686303590f

 

 

 

3. 컨테이너

• Docker는 사용자가 기본 시스템에서 애플리케이션을 분리할 수 있는 가상화된 런타임 환경입니다.
• 컨테이너는 portable units로 응용프로그램을 빠르고 쉽게 시작할 수 있도록 합니다.
• 중요 기능은 컨테이너 내부에서 실행되는 컴퓨팅 환경의 표준화입니다. 이는 응용 프로그램이 동일한 환경에서 작동하도록 할 뿐 아니라 다른 사람과의 공유도 단순화합니다.
• 컨테이너는 자율적(autonomous)이기 때문에 strong isolation을 제공하며 서로 방해하지 않습니다. 이를 통해 격리를 실현할 수 있습니다.
• 하드웨어 수준에서 가상화가 이루어지는 VM(버추얼 머신)과 달리 컨테이너는 애플리케이션 계층에서 가상화됩니다.
• 하나의 머신을 활용하고 커널을 공유하며 분리된 프로세스를 실행하기 위한 운영 체제를 가상화할 수 있습니다.
• 따라서 컨테이너가 매우 가벼워져 리소스를 많이 사용하지 않을 수 있습니다.

 

 

 

•  

 

질문: 도커 이미지와 컨테이너는 어떻게 다른가요?

 

• 도커 이미지와 컨테이너는 밀접한 관련이 있으며 도커 플랫폼에 의해 정의된 시스템의 일부입니다.
• 이미지는 컨테이너 없이 존재할 수 있지만, 컨테이너는 이미지를 실행해야 생성됩니다.
• 이미지는 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 파일을 포함하고, 컨테이너는 이미지를 기반으로 실행되며, 쓰기 가능 계층을 추가하여 실행 중에 수정할 수 있습니다.
• 각각의 컨테이너는 실행 중인 이미지의 인스턴스이며, 동일한 이미지에서 여러 개의 컨테이너를 생성하여 각각의 고유한 데이터와 상태를 가질 수 있습니다.
• 컨테이너의 가장 큰 장점은 실행 중인 환경의 표준화와 개발, 운영, 테스트의 단순화입니다.
• CI/CD 파이프라인을 통해 컨테이너를 빌드, 테스트, 패키징하고, 런타임 환경에 배포하여 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.

 

도커 컨테이너 빌드 프로세스

 

 

도커 파일 -----> build -------> Image -----> create -----> Container

 

 

1. Dockerfile을 작성합니다. (도커 이미지를 빌드하는 방법을 정의하는 스크립트를 작성하는 것)
2. Dockerfile을 사용하여 Docker image를 빌드합니다.
3. 생성된 Docker image를 기반으로 Docker container를 생성합니다.
4. Docker container가 실행되면, 컨테이너 내부에서 프로세스가 시작됩니다.
5. 이 프로세스는 컨테이너 내부에서 실행되며, 호스트 OS와는 격리된 환경에서 실행됩니다.
6. 컨테이너는 이미지에서 생성되기 때문에, 컨테이너를 실행할 때마다 새로운 파일 시스템 레이어가 생성됩니다.
7. 컨테이너 내부에서 실행되는 프로세스는 호스트 OS에서 직접 실행되는 것과 같은 방식으로 동작하지만, 분리된 환경에서 실행됩니다.
8. 컨테이너 내부에서 실행되는 프로세스가 종료되면, 해당 컨테이너도 함께 종료됩니다.
9. 이후, 필요에 따라 새로운 Docker container를 생성하여 동일한 이미지를 기반으로 다시 실행할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

4. 도커 명령어

 

1  도커 명령어로 검색

도커 허브에서 이미지를 검색합니다.

sudo docker search <이미지 이름>

 

 

2 도커 이미지 다운로드하기

도커 이미지를 다운로드합니다.

sudo docker pull <이미지 이름>

 

 

2.1 도커 이미지 빌드하기

도커 이미지를 빌드합니다. docker build 명령어는 Dockerfile을 사용하여 이미지를 빌드하는데, Dockerfile은 이미지를 빌드하기 위한 레시피나 지시사항을 담고 있는 파일입니다. Dockerfile은 일반적으로 이미지를 빌드하기 위한 환경, 애플리케이션 종속성 및 애플리케이션 코드를 정의합니다.

docker build [OPTIONS] PATH

여기서 OPTIONS는 빌드 옵션을 정의하고, PATH는 Dockerfile을 포함하는 디렉토리 또는 파일의 경로를 지정합니다.

docker build 명령어의 일부 중요한 옵션은 다음과 같습니다.

-t 또는 --tag : 빌드한 이미지에 태그를 지정합니다.
-f 또는 --file : 다른 이름의 Dockerfile을 사용할 때 사용합니다.
--no-cache : 캐시를 사용하지 않고 강제로 이미지를 다시 빌드합니다.
docker build 명령어를 실행하면 Dockerfile을 기반으로 이미지를 빌드하며, 명령어 실행 중에 Dockerfile에서 지정한 지시사항이 실행됩니다. Dockerfile은 FROM, RUN, COPY, CMD 등의 다양한 지시어를 포함할 수 있습니다.

 

 

 

 

3 로컬 시스템에 있는 도커 이미지 확인하기

다운받은 도커 이미지들 관련해서, 로컬 시스템에 저장된 도커 이미지를 확인합니다.

sudo docker images

 

 

4 도커 이미지 다운로드와 삭제

도커 이미지를 다운로드하거나 삭제합니다.

sudo docker pull <이미지 이름> sudo docker rmi <이미지 이름>

 

5 실행중인 컨테이너 확인

실행 중인 컨테이너를 확인합니다.

sudo docker ps

 

 

6 모든 컨테이너 확인

모든 컨테이너를 확인합니다.

sudo docker ps -a

 

7 컨테이너 중지

컨테이너를 중지합니다.

sudo docker stop <컨테이너 ID 또는 이름>

 

8 컨테이너 삭제

컨테이너를 삭제합니다.

sudo docker rm <컨테이너 ID 또는 이름>

 

9 포트포워딩으로 어플리케이션 실행하기

포트포워딩을 설정하여 해당 어플리케이션 컨테이너를 실행합니다.

--name : 컨테이너의 이름을 지정하는 명령어입니다.

-p : 컨테이너의 포트와 호스트(집 컴퓨터)의 포트를 매핑하여 연결해주는 역할을 합니다

sudo docker run -d --name <컨테이너 이름> -p <호스트 포트>:<컨테이너 포트> <이미지 이름>

 

예를 들어, 다음 코드를 실행해본다고 가정하면,

 

docker run -p 8080:80 nginx

호스트, 즉 집 컴퓨터의 8080 포트와 컨테이너 내부의 80 포트를 매핑합니다. 이렇게 매핑하면 호스트에서 8080 포트로 접속하면, 컨테이너 내부의 80 포트로 접속하는 것과 같은 효과를 가집니다. 

 

즉, 호스트(집 컴퓨터)에서 http://localhost:8080 으로 접속하면 컨테이너 내부의 http://localhost:80 으로 접속하는 것과 같습니다.

 

이렇게 포트 매핑을 통해 컨테이너 내부의 서비스를 호스트(집 컴퓨터)에서 접근 가능하게 할 수 있습니다. 이것은 컨테이너를 호스트(집 컴퓨터)의 네트워크 인터페이스에 연결시키는 것과 같은 효과를 가지며, 컨테이너와 호스트(집 컴퓨터) 간의 네트워크 통신을 가능하게 합니다.

 

10 컨테이너 내부 쉘 실행

컨테이너 내부 쉘을 실행합니다. 컨테이너 이름으로 들어가서, 내부에서 bash shell을 실행하는 것을 의미합니다.

가상의 리눅스 환경으로 들어가는 것으로, ls를 입력하면 리눅스환경의 기본 디렉토리가 보입니다.

sudo docker exec -it <컨테이너 이름> /bin/bash

-it 의 사용법은

docker run -it node

위 두 코드를 보면, -it 가 해당 컨테이너를 연다음에 그 안에서 cli 를 사용하겠다는 의미를 갖고 있습니다.

 

11 컨테이너 로그 확인

컨테이너 로그를 확인합니다.

sudo docker logs <컨테이너 이름>

 

12 호스트 및 컨테이너 간 파일 복사

호스트 및 컨테이너 간 파일 복사 도커는 호스트와 컨테이너 간에 파일을 복사할 수 있는 기능을 제공합니다. 이 기능을 사용하면 호스트에서 컨테이너로 파일을 복사하거나, 컨테이너에서 호스트로 파일을 복사할 수 있습니다.

 

호스트에서 컨테이너로 파일 복사하기 1:

sudo docker cp <path> <to container>:<path>

 

 

컨테이너에서 호스트로 파일 복사하기 2: 

sudo docker cp <from container>:<path> <path>

 

13 도커 컨테이너 모두 삭제

도커 컨테이너를 모두 삭제하려면, 다음과 같은 명령어를 사용합니다:

sudo docker stop `sudo docker ps -a -q` sudo docker rm `sudo docker ps -a -q`

 

임시 컨테이너 생성 도커는 임시 컨테이너를 생성하는 기능을 제공합니다. 이 기능을 사용하면 컨테이너를 생성하고 실행한 후, 컨테이너가 종료되면 자동으로 삭제됩니다.

임시 컨테이너를 생성하려면, --rm 옵션을 사용하면 됩니다:

sudo docker run -d -p 80:8080 --rm --name tc tomcat

 

14 도커 이미지

도커 이미지 명령어 도커 이미지에 대한 명령어를 알아보겠습니다.

도커 이미지 정보 확인 도커 이미지의 정보를 확인하려면, 다음과 같은 명령어를 사용합니다:

Nginx는 인기 있는 오픈소스 웹 서버이자 리버스 프록시 서버로, 높은 성능과 안정성, 확장성을 제공합니다.
Nginx는 빠른 속도와 높은 동시성 처리, 요청 및 응답 처리, 부하 분산, 보안, 캐싱 등의 기능으로 인해 웹 어플리케이션 서버( WAS )로도 많이 사용되어, Docker 허브에서 공식적으로 지원하는 이미지이며, 따라서 Nginx를 사용하여 Docker 이미지 정보를 확인합니다.

sudo docker pull nginx sudo docker inspect nginx

 

 

 

도커 이미지 저장소 위치 확인 도커 이미지가 저장된 위치를 확인하려면, 다음과 같은 명령어를 사용합니다:

sudo docker info sudo -i cd /var/lib/docker/overlay2

 

 

레이어 저장소 확인 도커 이미지는 여러 레이어로 구성되어 있습니다. 각 레이어는 변경 사항을 저장합니다. 이러한 레이어 저장소를 확인하려면, 다음과 같은 명령어를 사용합니다:

root@server1-VirtualBox:/var/lib/docker/overlay2# ls 
0cc29ea5605872d9c8291673064e85b07160203fbf04b34eeeed899731361960 # 레이어 변경 사항 저장
0cc29ea5605872d9c8291673064e85b07160203fbf04b34eeeed899731361961 # 레이어 변경 사항 저장
0cc29ea5605872d9c8291673064e85b07160203fbf04b34eeeed899731361962 # 레이어 변경 사항 저장

 

15 도커 용량 확인

- 도커가 설치된 환경 용량 확인

du -sh /var/lib/docker/

 

- 도커 이미지에 대한 정보 저장 디렉토리

du -sh /var/lib/docker/image/

 

- 도커 이미지의 파일 시스템이 사용되는 실제 디렉토리

du -sh /var/lib/docker/overlay2/

 

- 도커 컨테이너 정보 저장 디렉토리

du -sh /var/lib/docker/containers/