도커 이미지와 컨테이너

  • 도커 엔진에서 사용하는 기본단위는 이미지와 컨테이너이며, 핵심

  • 도커 이미지

    • 컨테이너를 생성할 때 필요한 요소로 가상머신에서의 iso와 비슷한 개념
    • 여러 개의 계층으로 된 바이너리 파일로 존재하고, 컨테이너를 생성하고 실행할 때 읽기 전용으로 사용된다.
    • [저장소 이름]/[이미지 이름]:[태그]의 형태로 구성된다.

Docker Image의 레이어

  • 레이어의 개념

    • 이미지 하나를 다운받더라도 여러 레이어가 다운받아지게 된다.
    • docker hub에 저장할 때 여러 레이어로 나누어 저장하기 때문이다.

    docker lifecycle

    • 왼쪽: 이미지 A를 사용하고 있을 때 이미지 B를 다운받으면 이미 레이어 A,B,C가 있기 때문에 레이어 D만 받는다.
    • 왼쪽: 이미지 A를 지운다 하더라도 이미지 B에서 A,B,C 레이어를 사용하고 있기 때문에 지워지지 않는다.

    • 오른쪽: 이미 존재하는 레이어 A,B는 새로 다운로드 받을 필요가 없다.

    • 도커 이미지 정보 확인 
      $ docker inspect nginx // 이미지 정보 확인
      • id: docker image에 대한 id, sha256 알고리즘이 사용
      • ContainerInfo -> 포트번호, 환경 변수, CMD(컨테이너 실행할 때 사용할 명령어) 등이 있다.
      • RootFS -> FileSystem에 대한 정의
    • 도커 이미지 저장소 위치 확인 
      $ docker info
      • 결과 
        Client:
 Debug Mode: false

Server:
 Containers: 0
  Running: 0
  Paused: 0
  Stopped: 0
 Images: 1
 Server Version: 19.03.6
 Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: extfs
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: cgroupfs
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: runc
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 
 runc version: 
 init version: 
 Security Options:
  apparmor
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 4.18.0-20-generic
 Operating System: Ubuntu 18.04.2 LTS
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 2
 Total Memory: 3.852GiB
 Name: server1-VirtualBox
 ID: 72TD:JRNP:R45N:YXZ5:Y2JZ:T7VW:OYT4:B6TH:CRUB:FRS5:Y7MN:N5GM
 Docker Root Dir: /var/lib/docker
 Debug Mode: false
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Live Restore Enabled: false
      • 레이어 저장소 확인
        • 도커 설치 디렉토리 이동 
          $ cd /var/lib/docker

        • 파일 확인

          builder   containers  network   plugins   swarm  trust 
buildkit  image       overlay2  runtimes  tmp    volumes

        • image, container, overlay2 등을 확인할 수 있다.

        • image
          • 이미지를 관리할 수 있는 Hash 값(sha256)이 저장되어 있다.
          • iamge/overlay2/imagedb에는 layerdb에 대한 정보를 가지고 있고,
          • image/overlay2/layerdb에는 overlay2에 대한 정보를 가지고 있다.
        • overlay2 
          root@server1-VirtualBox:/var/lib/docker/overlay2# ls
1b5bbf96c8c8fd658eb619f8eb044739c6ce1487d2e96e91241e82289d1f4457 # 레이어 변경 사항 저장
356f4333d1a5ab8a97f7715b86cdaf566523d271605cfff48648d85524e12609 # 레이어 변경 사항 저장
7537f4c622c051a15e06e949f9c0ef18bbbe1d0963254090dcfb5707ae1befe6 # 레이어 변경 사항 저장
8c43fc93cc50d8b7cda040be1a55ee970d18d824c6016ff3890e940b7400a217 # 레이어 변경 사항 저장
cb6e95fe88958e4c00ee313f12e281f58e5eb55e52f6ad98f7d4defe5b44da86 # 레이어 변경 사항 저장
cdf85b75556fb17a210ef6b891a41fa02440c0347201cec6a93267cc8af28be4 # 레이어 변경 사항 저장
l # 원본 레이어 저장
          • overlay2에 이미지에 대한 레이어가 저장되어 있다.
          • overlay2에는 변경 사항이 저장되어 있는데, 실질적으로 overlay2/l 디렉터리 하위에 저장되어 있다.
          • 실제로 container, image는 미미하고 overlay2에 정보가 저장되기 때문에 많은 용량을 차지한다.
    • 도커 히스토리 확인 
      $ docker history nginx
      • 결과 
        IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
35c43ace9216        3 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["nginx" "-g" "daemon…   0B                  
<missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  STOPSIGNAL SIGQUIT           0B                  
<missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  EXPOSE 80
    • 도커 용량 확인하기 
      $ du -sh /var/lib/docker/ # 도커가 설치된 환경 용량 확인
2.0GB /var/lib/docker/
    
$ du -sh /var/lib/docker/image/ # 도커가 이미지에 대한 정보 저장 디렉토리
2.7M /var/lib/docker/image/
    
$ du -sh /var/lib/docker/overlay2 # 도커 이미지의 파일 시스템이 사용되는 실제 디렉토리
2.0G /var/lib/docker/overlay2
    
$ du -sh /var/lib/docker/containers # 도커 컨테이너 정보 저장 디렉토리
136K /var/lib/docker/containers

      도커 레지스트리(hub)

  • 도커 레지스르리에는 사용자가 사용할 수 있도록 데이터베이스를 통해 image를 제공하고 있다.

  • 누구나 이미지를 만들어 푸시할 수 있으며 푸시된 이미지는 다른 사람들에게 공유 가능하다.

  • 이미지 찾기
    • 명령어로 CLI 형태로 찾을 수 있다. 
      $ sudo docker search tomcat
    • docker hub 사용하기
      • https://hub.docker.com/
      • 보통 이름/이미지이름 으로 되어 있다.
  • hub에서 다운로드
    • 이미지 다운로드 
      $ docker pull mysql
    • 이미지 다운로드 + 실행 
      $ docker run -d -p 8080:8080 --name console/tomcat-7.0
    • 이미지 확인 
      $ docker images

간단한 Spring boot 프로젝트 Docker로 이미지 만들기

  • Spring Boot Project 생성

    • 간단하게 spring-boot-starter-web 의존성을 추가하였다.
    • Controller 생성하였다. 
      @RestController
public class BasicController {
    @GetMapping("/docker")
    public String docker() {
        return "docker";
    }

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "hello docker";
    }
}
    • Maven 빌드하기
      • Update Project
      • maven package
        • 프로젝트 우클릭 -> run as -> maven build -> goals: package, profiles: pom.xml 설정
      • target 폴더 아래 생성된 jar파일 확인
    • Spring Boot 앱 실행 
      $ java -jar target/DockerTest-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  • 도커 파일 만들기
    • dockerfile 생성 
      FROM openjdk:8-jdk-alpine
ARG JAR_FILE=./*.jar
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "./app.jar"]
      • FROM
        • Docker에게 주어진 이미지를(태그 포함) 빌드시 기반으로 사용하도록 지시한다.
        • openjdk 중 tag가 8-jdk-alpine인 jdk를 기반으로 하여 docker 이미지를 만든다.
      • ARG
        • 빌드시 사용할 환경 변수를 선언한다.
        • Spring JAR 파일이 생성되는 위치를 변수로 선언
      • COPY
        • jar 파일을 app.jar 이름으로 복사
        • 실행할 jar 파일명을 통일하기 위해서이다.
        • Container화 할 때 Jar 파일명이 매번 달라지면 실행하기 어렵기 때문이다.
      • ENTRYPOINT
        • 이미지를 Container로 띄울 때 Jar 파일이 실행되어 Spring 서버가 구동되도록 Command를 설정
        • shell 스크립트를 직접 작성하고 ENTRYPOINT에 shell을 선언하는 것도 가능하다.
  • dockerfile과 jar 파일 위치 
    $ ls
app.jar  dockerfile
    • 편의를 위해 jar파일 명을 app으로 수정했다.
    • jar파일과 dockerfile의 위치가 같기 때문에 JAR_FILE에 위치를 현재 폴더로 하였고, COPY에서도 같은 jar파일명으로 하였다.

  • dockerfile 빌드

    $ docker build -t demo/spring-docker .
    • docker build -t [생성할 이미지명 /] [Dockerfile 위치]
    • 도커 이미지가 생성된 것을 확인할 수 있다.
    $ docker images
REPOSITORY           TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
demo/spring-docker   latest              8a1f21c4467c        2 minutes ago       122MB
openjdk              8-jdk-alpine        a3562aa0b991        22 months ago       105MB
  • 이미지 실행하기 
    $ docker run -p 8080:8080 demo/spring-docker
    • Container가 구동되어 실행하는 것을 ps 명령으로 확인할 수 있다. 
      $ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                COMMAND                 CREATED              STATUS                        PORTS               NAMES
24dfdd1217ab        demo/spring-docker   "java -jar ./app.jar"   About a minute ago   Exited (130) 19 seconds ago                       charming_davinci

도커 허브로 이미지 푸시

  • 도커 이미지 태그 변경 후 푸시
    • 먼저 dockerhub 가입을 하자
    • login 후에 id를 입력하여 권한을 주어야 한다.
    $ docker login
  # 로그인
$ docker tag spring-docker docker_id/spring-docker:v1.0
  # spring-docker의 태그 변경, Image ID는 같으나 태그만 변경된다.
$ docker images
  # 이미지 확인
$ docker push docker_id/spring-docker:v1.0
  # docker hub로 이미지 푸시
  # push할 때 이미 있는 레이어는 Mounted from ..으로 push되지 않고, 생성된 이미지만 push된다.
    • https://hub.docker.com/에 접속하여 레파지토리에 도커가 등록됐는지 확인해본다.
    • 다운로드하여 실행할 수 있다. 
      $ docker run -t -p 8080:8080 --name sd --rm docker_id/spring-docker:v1.0
  • 도커 이미지 히스토리 확인
    • 도커 이미지가 어떤 히스토리를 가졌는지 확인할 수 있다.
    • 도커 이미지를 생성할 때 사용된 명령어들을 확인할 수 있다. 
      $ docker history docker_id/spring-docker

private registry server 구현 및 사용

  • private registry 만들기 (registry 이미지 사용) 
    $ docker run -d --name docker-registry -p 5000:5000 registry
  • private registry에 이미지 푸시하기 
    $ sudo docker tag spring-docker 127.0.0.1:5000/spring-docker
  # 127.0.0.1을 태그로 새로 만들었다.
$ sudo docker push 127.0.0.1:5000/spring-docker
  # 신규 생성한 registry 서버이기 때문에 모든 레이어가 push되는 것을 확인할 수 있다.
  • private registry에서 pull하기 
    $ docker pull 127.0.0.1:5000/sprint-docker
  • 인증 관련 참고 링크: https://docs.docker.com/registry/configuration/#auth

** 출처: 용찬호님 시작하세요! 도커/쿠버네티스

** 출처: 데브옵스를 위한 쿠버네틱스 강의