#15 Docker

컨테이너 : 가상화 기술
 - 애플리케이션을 실행할 수 있는 가상환경 = 독립된 환경에서 실행 가능
  = 하나의 어플리케이션을 위한 전용 가상환경 = 여러 개의 가상환경 실행이 가능 = 의존성 문제 해결
  : 가상 머신은 아님
  : kernel을 가져와 명령어들이 독립적으로 실행될 수 있는 별도의 파티션, 디스크 레이아웃 등을 가질 수 있는 환경 
  : host 환경에 대비되어 독립적으로 존재하는 것 같은 환경 제공
  : host의 프로세스에 영향을 주지 않음 

 - 애플리케이션의 배포와 실행을 자동화 가능

가상화 기술
 : 가상화에 필요한 하드웨어를 구축하고 그 위에 운영체제를 올리는 방식

Docker
 - Docker.Inc에서 개발한 소프트웨어
 - 컨테이너 기술을 활용한 것 중 하나
 - Go 언어로 작성

Docker의 구성
 - Docker 데몬
 - Docker CLI

Docker 사용 패턴

- Single Machine에 Daemon과 CLI/GUI 설치
- VM 환경에 분리되어 설치 (윈도우 환경일 경우 주로 VM 형태, Docker Desktop 역시 이 형태)
- 서버가 여러 대인 경우(CLI에서 Remote에 있는 Daemon을 제어하는 형태)
>> CLI와 Daemon이 분리되어있는 형태

Docker를 사용하는 과정
 1. Dockerfile => Docker의 이미지 생성(build)
 2. Docker 이미지 배포(파일 or Docker Registry(Docker hub 등)) 
 3. Docker 이미지를 통해 컨테이너 생성 및 실행(run)
  : Docker Daemon이 있는 machine에 전개

리눅스 운영 환경 : 프로세스들의 집합
 - Kernel의 역할 : 프로세스 관리 = 프로세스들이 요청하는 자원 관리  
 - 운영체제는 자원을 확보하는 역할

 - 리눅스는 프로세스를 복제를 통해 새로운 프로세스를 생성(fork) = 프로세스를 만드는 개념이 존재하지 않음
  > 생성(복제)된 프로세스는 다른 프로그램 코드로 언제든지 실행 가능(exec)

 - 최초의 프로세스(Init Process) : 리눅스 운영 체제의 부팅 과정이 끝난 후 실행되는 프로세스(모든 프로세스의 기원)
  > 최초의 프로세스 종료 = 시스템 종료

 - 상위 프로세스 (기원) <=> 하위 프로세스 (복제)
  > 복제된 프로세스들을 관리
  > 상위 프로세스가 종료될 때, 하위 프로세스도 종료(기본) : 변경 가능
   = 최초 프로세스 종료 시 동작 중인 모든 프로세스가 종료

컨테이너 : 운영 환경의 격리

 - 격리된 환경 내에 Init Process가 존재하게 됨
  : 격리된 환경의 Init Process가 종료 시 Container가 종료 됨

 - 격리된 환경에서의 Init Process와 원래 Linux의 InitProcess는 다른 존재
 - 보통 Init Process를 1번 프로세스로 봄 > Container는 격리된 환경의  Init Process가 1번 프로세스
  > 컨테이너 내에서 Process를 만드는 행위 = Initial Process를 복제하는 행위
   : Initial Process는 하위 프로세스를 관리할 능력만 있으면 됨 

결론
 - 컨테이너 기술은 새로운 운영 체제를 설치하는 것이 아님
 - 운영 환경이라 함은 Init Process에서 만들어진 Process의 집합을 의미
 - 컨테이너는 위와 같은 집합을 격리하여 새로운 Initial Process로부터 시작하게 함

Docker 설치
 - 환경 구축 (Vagrant로  CentOS 준비)

#디렉토리 생성 및 이동
vagrant init

 - Vagrantfile파일 수정

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

VAGRANTFILE_API_VERSION = "2"

Vagrant.configure(VAGRANTFILE_API_VERSION) do |config|
  config.vm.box = "ubuntu/jammy64"
  config.vm.hostname = "container"
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.20"
  config.vm.synced_folder ".", "/home/vagrant/sync", disabled: true
end

vagrant up
vagrant ssh

 - Docker 설치 (https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/) 참고

# Add Docker's official GPG key:
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc

# Add the repository to Apt sources:
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(. /etc/os-release && echo "${UBUNTU_CODENAME:-$VERSION_CODENAME}") stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt-get update

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

Docker Daemon의 시작

# SystemD 를 이용한 Docker 데몬 시작
sudo systemctl start docker

# 운영체제 부팅 후에 바로 시작하도록 등록
sudo systemctl enable docker

Docker Version확인

sudo docker version

Docker 계정 권한
 - Docker 는 기본적으로 Root 권한으로 동작
 - 현재 계정(vagrant) 에 권한 부여

sudo usermod -aG docker vagrant
sudo systemctl restart docker

#logout 후 vagrant ssh 로 다시 접속

Docker의 정보 확인($sudo docker version)

 - Client 정보 : Docker CLI
 - Server 정보 : Daemon에 대한 정보

Docker CLI 구조
 : docker [서브 명령] [서브 명령의 옵션]

Docker Container Life Cycle : 서브 명령
 1. run : 배포 / 실행
 2. stop : 실행 중인 컨테이너 정지
 3. start : 정지 중인 컨테이너 실행
 4. rm : 배포한 컨테이너 삭제

Docker Container 제어: 서브 명령
 1. exec : 실행 중인 컨테이너에 명령어 실행
 2. logs : 컨테이너의 로그(표준 출력/표준 에러) 표시
 3. inspect : 컨테이너/이미지의 상세정보 표시

Docker Image 제어: 서브 명령
 1. images : Docker Daemon에 있는 이미지 목록 표시 (= image ls)
 2. rmi : Docker 이미지 삭제(= image rm)

Docker Image 입출력 : 서브 명령
 1. commit : 컨테이너의 상태를 새로운 이미지로 생성
 2. tag : 기존 이미지의 새로운 태그(이름) 부여
 3. save : 이미지를 파일로 내보내기
 4. load : 이미지 파일을  Daemon으로 적재하기

Docker 배포와 실행
 : docker run [옵션] 이미지 [명령] [인수 ...]
 : 옵션 > docker run 서브 명령의 옵션
 : [명령] > 이미지에서 사용 가능한 명령
 : [인수] > 명령에 대한 인수

예시

docker run ubuntu cat /etc/lsb-release

 > 현재 운영체제는 Ubuntu 22.04.5
 > Docker를 통해 구한 Ubuntu 정보 : Ubuntu 24.04.2 LTS

 - 특정 이미지 선택(Tag)

docker run ubuntu:20.04 cat /etc/lsb-release

 - 다른 이미지 탐색 : docker search [이미지 이름]
    > 혹은 Docker Hub 사이트에서 확인 가능(hub.docker.com)

docker search nginx

 - Nginx 실행해보기

docker run -d -P nginx

  > -d : Daemon으로 실행 (백그라운드 실행)
  > -p : Expose 된 Port를 개방 (호스트에서 접근 가능)

 - 실행 중인 컨테이너 확인하기

docker ps

  : 서브 명령 ps를 통해 확인
  : 아래의 사진에서 32768 포트를 통해 접근 가능한 것을 확인

 - 임의의 포트 개방
 : P 옵션이 아닌 -p 옵션 사용
 : -p 8080:80 > 호스트의 8080 Port를 컨테이너의 80Port로 포트포워딩

 - 네트워크 상태 확인
  : netstat 명령
  : Network 정보 확인 (net-tools 패키지에 따로 존재)

sudo apt-get install net-tools

sudo netstat –natp

  > t : TCP 프로토콜 확인
  > p : 프로세스 정보 확인

 - NGINX 접속

curl localhost:32768

 

 - 컨테이너 정지: Stop
  > docke stop [옵션] 컨테이너 [컨테이너 ...]
  > [옵션] : stop 서브 명령의 옵션
  > 컨테이너 : 컨테이너 이름 또는 Hash ID

  > docker ps로 컨테이너 id와 이름 확인

docker ps

  > hash id로 정지

docker stop f1e7c15e0338

  > 정지 후 확인
   : docker ps > 실행중인 목록만 나타남
   : docker ps -a > -a 옵션을 추가하면 실행 중이지 않지만, 존재하는 모든 컨테이너 목록 표시

 - 정지된 컨테이너 실행
  : docker start [옵션] 컨테이너 [컨테이너 ...]
  : [옵션] > 서브 명령 start의 옵션
  : 컨테이너 > 컨테이너의 이름 또는 Hash Id

docker start f1e7c15e0338

 - 컨테이너 삭제
  : docker rm [옵션] 컨테이너 [컨테이너 ...]
  : [옵션] > 서브 명령 rm의 옵션
  : -f 옵션 > 실행 중인 컨테이너도 강제로 중지 후 제거
  : 여러 개의 컨테이너를 동시에 삭제 가능

docker rm 560343d256b4 2918513a0b69

 - 컨테이너에 명령 실행 : Exec
  : docker exec [옵션] 컨테이너 명령 [인수 ...]
  : [옵션] > 서브 명령 exec 의 옵션
   ) -t : 터미널 열기
   ) -i : 상호작용(표준 입출력) 허용
  : 컨테이너 > 컨테이너의 이름 또는 Hash Id
  : 명령 > 컨테이너 내에 있는 명령어
  : 인수 > 명령의 인수

  : Nginx의 설정 파일 MD5SUM 구해보기

docker exec f1e7c15e0338 md5sum /etc/nginx/nginx.conf

  : Nginx 컨테이너 쉘로 접속해보기

docker exec -i -t f1e7c15e0338 /bin/bash

 - 컨테이너 로그 확인 : Logs
  : docker logs [옵션] 컨테이너
  : [옵션] > 서브 명령 log 의 옵션
   ) -f : 향후 출력되는 로그를 계속 추적(종료하지 않고 새로운 로그를 대기)
  : 컨테이너 > 컨테이너의 이름 또는 Hash Id

docker logs f1e7c15e0338

 - 컨테이너 정보 확인 : Inspect
  : docker inspect [옵션] 대상 [대상 ...]
  : [옵션] > 서브 명령 inspect 의 옵션
  : 대상 > 컨테이너의 이름 또는 Hash Id
  : Nginx 정보 조회

docker inspect f1e7c15e0338

 - 이미지 목록 : Images
  : docker images [옵션]
  : docker image ls [옵션]
  : [옵션] > 서브 명령 images의 옵션

docker images

 - 이미지 삭제 : Rmi
  : docker rmi [옵션] 이미지 [이미지 ...]
  : docker image rm [옵션] 이미지 [이미지 ...]
  : [옵션] > 서브 명령 rmi의 옵션

docker rmi bf16bdcff9c9 ubuntu:20.04