📚 [CS면접] 웹 면접 질문 [12] [ Docker ]

1. 도커란 ?

도커(Docker)는 리눅스 컨테이너에 리눅스 어플리케이션을 프로세스 격리기술을 사용하여 더 쉽게 컨테이너로 실행하고 관리할 수 있게 해주는 오픈소스 프로젝트이다. 도커는 일반적으로 도커 엔진 혹은 도커에 관련된 모든 프로젝트를 의미한다.

 

도커 엔진(Docker Engine)은 컨테이너를 생성하고 관리하는 주체로서 이 자체로도 컨테이너를 제어할 수 있고 다양한 기능을 제공하는 도커의 프로젝트이다. 도커 생태계에 있는 여러 프로젝트들은 도커 엔진을 좀 더 효율적으로 사용하기 위한 것에 불과하기 때문에 도커의 핵심은 도커 엔진이다. 

 

Virtual Machine (가상머신) vs Docker Container (도커 컨테이너)

기존에 사용하던 가상화 기술과 도커의 차이점을 알아보도록 하자. 

vm 과 docker

기존의 가상화 기술인 가상머신은 하이퍼바이저를 이용해 여러개의 운영체제를 하나의 호스트에서 생성해 사용하는 방식이었다. 

 

이러한 여러 개의 운영체제는 가상 머신이란느 단위로 구별되고 각 가상머신에는 운영체제가 설치되어 있다. 그래서 하이퍼바이저에 의해 생성되고 관리되는 운영체제는 게스트 운영체제(Guest OS)라고 하며, 각 게스트 운영체제는 다른 게스트 운영체제와는 완전히 독립된 공간과 시스템 자원을 할당받아 사용한다. 이러한 방식을 사용하는 툴은 VirtualBox, VMware 등이 있다. 

 

그러나, 각종 시스템 자원을 가상화하고 독립된 공간을 생성하는 작업은 하이퍼바이저를 반드시 거치기 때문에 일반 호스트에 비해 성능의 손실이 발생한다. 그 뿐만 아니라 가상 머신은 게스트 운영체제를 사용하기 위한 라이브러리, 커널 등을 전부 포함하기 때문에 가상 머신을 배포하기 위한 이미지로 만들었을 때 이미지의 크기가 매우 크다. 

예전에 서버를 공부하면서 VirtualBox에 ubuntu를 설치하는데 용량이 부족해 파일정리를 했던 경험이 있다..

 

즉, 가상 머신은 완벽한 운영체제를 생성할 수 있다는 장점이 존재하지만 일반 호스트에 비해 성능이 떨어지고, 용량이 큰 이미지를 배포하기에는 부담스럽다는 단점이 있다.

 

Docker Container (도커 컨테이너)

나는 도커를 작년에 처음 사용해 봤는데 왜 사용하는지 몰랐고 사용하기 전에 이해하기도 어려움이 있었다. 실제로 배포 환경을 구성하기 전까지는 그냥 서버에 올려서 배포하지 굳이 도커를 써? 라는 무지한 생각을 했다. 사실 프로젝트에서 요구사항이 추가되면서 도커를 어쩔수 없이 사용하게 되었는데 이는 정말 행운이었다.

docker container

도커 컨테이너는 가상화된 공간을 생성하기 위해 리눅스 자체 기능인 chroot, 네임스페이스, cgroup을 사용함으로써 프로세스 단위의 격리 환경을 만들기 때문에 성능 손실이 거의 없다. 컨테이너에 필요한 커널을 공유해서 사용하고, 컨테이너 안에는 어플리케이션을 구동하는 데 필요한 라이브러리 및 실행 파일만 존재하기 때문에 컨테이너를 이미지로 만들었을 때 이미지의 용량 또한 가상 머신에 비해 대폭 줄어든다. 따라서 컨테이너를 이미지로 만들어 배포하는 시간이 가상 머신에 비해 빠르고, 가상화된 공간을 사용할 때의 성능 손실도 거의 없다는 장점이 있다.

 

- 도커 컨테이너는 가상화된 공간을 생성할 때 리눅스 자체 기능을 사용하여 프로세스 단위의 격리 환경을 만들어 성능 손실이 없음

- 가상 머신과 달리 커널을 공유해서 사용하므로, 컨테이너에는 라이브러리 및 실행파일만 존재

 

Docker 구성 요소

Docker Client - 도커를 설치하면 그것이 Client고 build, pull, run 등의 도커 명령어를 수행

DOCKER_HOST - 도커가 띄워져 있는 서버를 의미

Docker daemon - 도커 엔진

Registry - 외부 이미지 저장소

 

도커 이미지와 컨테이너

도커 엔진에서 사용하는 기본 단위는 이미지와 컨테이너이며 도커 엔진의 핵심이다.

 

도커 이미지와 컨테이너는 1:N의 관계이다. 

docker image, container

도커 파일을 생성하고 이를 build 하게되면 도커 이미지가 생성된다. 생성된 이미지를 run하면 도커 컨테이너가 실행되는 구조이다. 

FROM openjdk:17
CMD ["./mvnw", "package", "-DuserTests=true"]
ARG JAR_FILE_PATH=./target/*.jar
COPY ${JAR_FILE_PATH} app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "-Duser.timezone=Asia/Seoul", "app.jar"]

// 해당 디렉토리에서 도커 이미지 생성
$ docker build -t ${Docker_IMAGE}.

// 도커 컨테이너 실행
$ docker run -d 80:80 --name ${DOCKER_CONTAINER} ${DOCKER_HUB_IMAGE}:latest

 

위는 프로젝트 당시 maven으로 배포를 하던 도커 파일이다. 

이렇게 만든 도커 파일을 빌드해주도록 한다. 이렇게 되면 docker image가 생기게 되는데 이 이미지 파일을 run하면 컨테이너가 실행된다. 

 

도커를 실제로 사용하다보면 정말 편리하다는 것을 느낄 수 있다. 배우는 데에도 큰 어려움이 없고 자료가 많으니 공식문서를 참고하면 많은 도움이 될 수 있다.