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Docker 입문: 개발 환경 구축부터 컨테이너 관리까지 완벽 가이드
최근 몇 년간 Docker는 소프트웨어 개발 및 배포 방식에 혁명을 가져왔습니다. 복잡한 개발 환경 설정 문제를 해결하고, 애플리케이션을 일관성 있게 실행할 수 있도록 지원하며, 배포 과정을 간소화하여 개발 생산성을 크게 향상시킵니다. 이 글에서는 Docker의 기본 개념부터 실제 활용 예시까지, 초보자도 쉽게 이해할 수 있도록 자세히 설명합니다.
1. Docker란 무엇인가? 컨테이너 가상화의 핵심
Docker는 컨테이너 기반의 오픈소스 가상화 플랫폼입니다. 컨테이너는 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 것(코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리, 설정)을 패키징한 것입니다. 컨테이너는 운영체제 커널을 공유하기 때문에 가상 머신(VM)보다 훨씬 가볍고 빠릅니다.
1.1. Docker의 주요 개념: 이미지와 컨테이너
Docker에서 가장 중요한 두 가지 개념은 이미지와 컨테이너입니다. 이미지는 애플리케이션 실행에 필요한 모든 것을 담고 있는 읽기 전용 템플릿입니다. 컨테이너는 이미지의 실행 가능한 인스턴스입니다. 즉, 이미지를 기반으로 컨테이너를 생성하여 애플리케이션을 실행합니다. 제 경험상, 이미지를 레시피, 컨테이너를 요리 결과물로 생각하면 이해하기 쉽습니다.
1.2. 컨테이너 가상화와 기존 가상화의 차이점
기존 가상화(VM)는 각 VM마다 독립적인 운영체제를 실행하기 때문에 시스템 자원을 많이 소비합니다. 반면, 컨테이너 가상화는 호스트 운영체제의 커널을 공유하므로 훨씬 가볍고 효율적입니다. 컨테이너는 시작 및 종료 속도가 빠르고, 시스템 자원 사용량이 적어 더 많은 애플리케이션을 동일한 하드웨어에서 실행할 수 있습니다. 개인적으로는 VM은 ‘집 전체’를 빌리는 것, 컨테이너는 ‘아파트’를 빌리는 것에 비유하고 싶습니다.
2. Docker 설치 및 기본 명령어 사용법
Docker를 사용하기 위해서는 먼저 Docker Desktop 또는 Docker Engine을 설치해야 합니다. Docker Desktop은 Windows 및 macOS 환경을 지원하며, Docker Engine은 Linux 환경에서 사용됩니다. 설치 후에는 Docker 명령어를 사용하여 이미지를 다운로드하고, 컨테이너를 생성하고, 실행할 수 있습니다.
2.1. Docker Desktop 설치 (Windows/macOS)
Docker Desktop은 Docker 엔진, Docker CLI, Docker Compose 등을 포함한 통합 개발 환경입니다. Docker 공식 웹사이트에서 다운로드하여 설치할 수 있습니다. 설치 과정은 간단하며, 대부분의 경우 기본 설정으로 진행하면 됩니다. 실제로 사용해보니, Docker Desktop은 사용자 인터페이스가 직관적이고 사용하기 편리했습니다.
2.2. Docker CLI 기본 명령어
Docker CLI는 Docker 엔진과 상호 작용하기 위한 명령줄 인터페이스입니다. 주요 명령어는 다음과 같습니다.
docker pull [이미지 이름]: Docker Hub에서 이미지를 다운로드합니다.docker run [이미지 이름]: 이미지를 기반으로 컨테이너를 생성하고 실행합니다.docker ps: 실행 중인 컨테이너 목록을 표시합니다.docker stop [컨테이너 ID]: 컨테이너를 중지합니다.docker rm [컨테이너 ID]: 컨테이너를 삭제합니다.
이 외에도 다양한 명령어를 사용하여 컨테이너를 관리할 수 있습니다. docker --help 명령어를 통해 자세한 정보를 확인할 수 있습니다.
2.3. Docker Hub 활용하기
Docker Hub는 Docker 이미지를 공유하고 관리할 수 있는 중앙 저장소입니다. 다양한 공식 이미지와 커뮤니티 이미지를 검색하고 다운로드할 수 있습니다. 예를 들어, docker pull ubuntu 명령어를 사용하면 Ubuntu 운영체제 이미지를 다운로드할 수 있습니다. Docker Hub를 통해 다양한 이미지를 활용하여 개발 환경을 빠르게 구축할 수 있습니다.
3. Dockerfile 작성 및 이미지 빌드
Dockerfile은 Docker 이미지를 만들기 위한 레시피입니다. Dockerfile에는 이미지 생성에 필요한 명령어들이 순서대로 정의되어 있습니다. Dockerfile을 작성하고 docker build 명령어를 사용하여 이미지를 빌드할 수 있습니다.
3.1. Dockerfile 기본 문법
Dockerfile은 다음과 같은 기본 문법을 따릅니다.
FROM [이미지 이름]: 기반 이미지를 지정합니다.RUN [명령어]: 이미지를 빌드하는 동안 실행할 명령어를 지정합니다.COPY [소스 경로] [대상 경로]: 호스트 파일 시스템의 파일을 이미지 내부로 복사합니다.WORKDIR [경로]: 컨테이너 내부에서 작업 디렉토리를 설정합니다.EXPOSE [포트 번호]: 컨테이너가 외부로 노출할 포트 번호를 지정합니다.CMD [명령어]: 컨테이너가 시작될 때 실행할 명령어를 지정합니다.
Dockerfile을 작성할 때는 레이어 캐싱을 활용하여 이미지 빌드 시간을 단축하는 것이 중요합니다. 변경 가능성이 낮은 명령어를 먼저 배치하고, 변경 가능성이 높은 명령어를 나중에 배치하는 것이 좋습니다.
3.2. 간단한 Node.js 애플리케이션 Dockerfile 예시
다음은 간단한 Node.js 애플리케이션을 위한 Dockerfile 예시입니다.
FROM node:16
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]
이 Dockerfile은 Node.js 16 이미지를 기반으로 하고, 애플리케이션 코드를 복사하고, 필요한 패키지를 설치하고, 포트 3000을 노출하고, 애플리케이션을 시작합니다.
3.3. 이미지 빌드 및 실행
Dockerfile을 작성한 후에는 docker build -t [이미지 이름] . 명령어를 사용하여 이미지를 빌드할 수 있습니다. 이미지가 성공적으로 빌드되면 docker run -p 3000:3000 [이미지 이름] 명령어를 사용하여 컨테이너를 실행할 수 있습니다. 이 명령어는 호스트의 3000번 포트를 컨테이너의 3000번 포트에 연결합니다.
4. Docker Compose를 이용한 다중 컨테이너 관리
Docker Compose는 여러 개의 컨테이너로 구성된 애플리케이션을 정의하고 실행하는 도구입니다. YAML 파일을 사용하여 애플리케이션의 서비스를 정의하고, 한 번의 명령으로 모든 서비스를 시작하고 중지할 수 있습니다. 복잡한 애플리케이션을 관리하는 데 매우 유용합니다.
4.1. Docker Compose YAML 파일 작성
Docker Compose YAML 파일은 애플리케이션의 서비스를 정의합니다. 각 서비스는 이미지, 포트, 환경 변수, 볼륨 등을 지정할 수 있습니다. 다음은 간단한 Docker Compose YAML 파일 예시입니다.
version: "3.9"
services:
web:
image: nginx:latest
ports:
- "80:80"
volumes:
- ./html:/usr/share/nginx/html
db:
image: mysql:8.0
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
이 YAML 파일은 nginx 웹 서버와 MySQL 데이터베이스를 정의합니다. nginx 웹 서버는 호스트의 80번 포트를 컨테이너의 80번 포트에 연결하고, MySQL 데이터베이스는 환경 변수를 설정합니다.
4.2. Docker Compose 명령어 사용법
Docker Compose를 사용하기 위해서는 docker-compose up 명령어를 사용하여 애플리케이션을 시작하고, docker-compose down 명령어를 사용하여 애플리케이션을 중지합니다. docker-compose ps 명령어를 사용하여 실행 중인 서비스 목록을 확인할 수 있습니다.
4.3. 실제 서비스 환경에서의 Docker Compose 활용
Docker Compose는 개발 환경뿐만 아니라 실제 서비스 환경에서도 유용하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 웹 애플리케이션, 데이터베이스, 캐시 서버 등을 Docker Compose를 사용하여 관리할 수 있습니다. Docker Compose는 애플리케이션의 확장성과 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
5. Docker 활용 팁 및 주의사항
Docker를 효과적으로 활용하기 위해서는 몇 가지 팁과 주의사항을 알아두는 것이 좋습니다.
5.1. 이미지 레이어 캐싱 활용
Docker 이미지는 레이어 구조로 되어 있으며, 각 레이어는 변경 사항을 나타냅니다. Docker는 이미지를 빌드할 때 레이어 캐싱을 활용하여 빌드 시간을 단축합니다. 따라서, Dockerfile을 작성할 때는 레이어 캐싱을 고려하여 명령어를 배치하는 것이 좋습니다.
5.2. 컨테이너 볼륨 사용
컨테이너는 일시적인 환경이므로, 컨테이너 내부의 데이터는 컨테이너가 삭제되면 사라집니다. 데이터를 영구적으로 보존하기 위해서는 컨테이너 볼륨을 사용해야 합니다. 볼륨은 호스트 파일 시스템의 디렉토리를 컨테이너 내부의 디렉토리에 마운트하는 것입니다.
5.3. 보안 고려 사항
Docker 컨테이너는 격리된 환경이지만, 완벽하게 안전하지는 않습니다. 따라서, Docker 컨테이너를 사용할 때는 보안을 고려해야 합니다. 예를 들어, 컨테이너를 실행할 때 root 권한을 사용하지 않도록 설정하고, 민감한 정보는 환경 변수를 통해 전달하는 것이 좋습니다.
이 글에서는 Docker의 기본적인 개념과 사용법을 알아보았습니다. Docker는 개발 생산성을 향상시키고, 애플리케이션을 일관성 있게 실행할 수 있도록 지원하는 강력한 도구입니다. Docker를 꾸준히 학습하고 활용하여 개발 능력을 향상시키시기 바랍니다. 다음 단계로는 Kubernetes와 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구를 학습하는 것을 추천합니다.
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