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Docker 입문: 컨테이너 가상화로 개발 환경 구축하기

서론: Docker란 무엇이며 왜 배워야 할까요?

최근 몇 년 동안 Docker는 소프트웨어 개발과 배포 방식에 혁명을 일으켰습니다. Docker는 컨테이너 가상화 기술을 사용하여 애플리케이션과 그 종속성을 패키징하고, 격리된 환경에서 실행할 수 있도록 해줍니다. “컨테이너”라는 용어가 조금 어렵게 느껴질 수도 있지만, 쉽게 생각하면 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 것 (코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리, 설정)을 담은 가벼운 “상자”라고 생각할 수 있습니다.

왜 Docker를 배워야 할까요? 가장 큰 이유는 개발 환경의 일관성을 보장하고, 배포를 간소화할 수 있기 때문입니다. 각 개발자가 서로 다른 환경에서 개발하다 보면 “내 컴퓨터에서는 되는데?”라는 문제가 발생하곤 합니다. Docker를 사용하면 개발, 테스트, 운영 환경을 동일하게 유지하여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, Docker는 애플리케이션을 마이크로서비스 아키텍처로 구축하는 데에도 유용하게 사용됩니다.

이 글에서는 Docker의 기본적인 개념부터 설치, 이미지 생성, 컨테이너 실행까지 Docker 입문에 필요한 모든 것을 다룹니다. 초보자도 쉽게 이해할 수 있도록 실용적인 예제와 함께 설명하겠습니다. 제 경험상, Docker를 배우는 것은 개발 생산성을 크게 향상시키는 데 도움이 됩니다.

Docker 기본 개념 이해하기

컨테이너와 이미지의 차이점

Docker를 처음 접하는 사람들은 컨테이너와 이미지를 혼동하는 경우가 많습니다. 이미지는 애플리케이션과 그 종속성을 담은 “템플릿”과 같습니다. 마치 클래스와 객체의 관계처럼, 이미지는 컨테이너를 생성하기 위한 설계도 역할을 합니다.

컨테이너는 이미지로부터 생성된 실제 실행 가능한 인스턴스입니다. 이미지를 사용하여 여러 개의 컨테이너를 실행할 수 있으며, 각 컨테이너는 독립적으로 작동합니다. 컨테이너 내부에서 변경된 내용은 다른 컨테이너에 영향을 주지 않습니다.

Docker Hub: 이미지 저장소

Docker Hub는 Docker 이미지를 저장하고 공유할 수 있는 공개 레지스트리입니다. GitHub와 유사하게, Docker Hub에는 수많은 공식 및 커뮤니티 이미지가 존재합니다. 예를 들어, Ubuntu, Nginx, MySQL과 같은 인기 있는 소프트웨어의 이미지를 Docker Hub에서 쉽게 다운로드할 수 있습니다.

자신만의 Docker 이미지를 만들어 Docker Hub에 게시할 수도 있습니다. 이를 통해 다른 개발자들과 코드를 공유하고 협업할 수 있습니다.

Docker Compose: 다중 컨테이너 애플리케이션 관리

Docker Compose는 여러 개의 컨테이너를 하나의 애플리케이션으로 정의하고 관리하는 데 사용되는 도구입니다. 예를 들어, 웹 애플리케이션, 데이터베이스, 캐시 서버와 같이 여러 구성 요소로 이루어진 애플리케이션을 Docker Compose를 사용하여 쉽게 배포하고 관리할 수 있습니다.

Docker Compose는 YAML 파일을 사용하여 애플리케이션의 서비스를 정의합니다. 이 파일에는 각 서비스의 이미지, 포트, 환경 변수 등이 포함됩니다. `docker-compose up` 명령을 실행하면 Docker Compose는 정의된 서비스를 자동으로 빌드하고 실행합니다.

Docker 설치 및 기본 명령어 사용법

Docker Desktop 설치

Docker를 사용하기 위해서는 먼저 Docker Desktop을 설치해야 합니다. Docker Desktop은 Windows와 macOS를 지원하며, Docker 엔진, Docker CLI, Docker Compose 등을 포함하고 있습니다. Docker 웹사이트에서 운영체제에 맞는 버전을 다운로드하여 설치할 수 있습니다. Linux 환경에서는 운영체제별 패키지 관리자를 통해 Docker를 설치할 수 있습니다.

기본 Docker 명령어

Docker CLI는 Docker 엔진과 상호 작용하기 위한 명령줄 인터페이스입니다. 다음은 Docker 사용에 필수적인 몇 가지 기본 명령어입니다.

• docker pull [이미지 이름]: Docker Hub에서 이미지를 다운로드합니다.
• docker run [이미지 이름]: 이미지를 사용하여 컨테이너를 생성하고 실행합니다.
• docker ps: 실행 중인 컨테이너 목록을 표시합니다.
• docker stop [컨테이너 ID]: 실행 중인 컨테이너를 중지합니다.
• docker rm [컨테이너 ID]: 컨테이너를 삭제합니다.
• docker images: 로컬에 저장된 이미지 목록을 표시합니다.

예를 들어, Ubuntu 이미지를 다운로드하고 컨테이너를 실행하려면 다음 명령어를 사용합니다.

docker pull ubuntu
docker run -it ubuntu bash

`-it` 옵션은 컨테이너와 상호 작용할 수 있는 대화형 터미널을 제공합니다. `bash`는 컨테이너 내에서 실행할 쉘을 지정합니다.

Dockerfile을 사용하여 Docker 이미지 만들기

Dockerfile 작성

Dockerfile은 Docker 이미지를 빌드하기 위한 지침이 포함된 텍스트 파일입니다. Dockerfile에는 기본 이미지, 필요한 패키지 설치, 코드 복사, 실행 명령어 등이 포함될 수 있습니다.

다음은 간단한 Python 애플리케이션을 위한 Dockerfile 예시입니다.

FROM python:3.9-slim-buster

WORKDIR /app

COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

COPY . .

CMD ["python", "app.py"]

이 Dockerfile은 Python 3.9 기반 이미지를 사용하고, 애플리케이션 코드를 `/app` 디렉토리에 복사하고, `requirements.txt` 파일에 정의된 종속성을 설치하고, `app.py`를 실행합니다.

Docker 이미지 빌드

Dockerfile을 작성한 후에는 `docker build` 명령어를 사용하여 이미지를 빌드할 수 있습니다. 다음 명령어를 실행하여 현재 디렉토리에 있는 Dockerfile을 사용하여 이미지를 빌드합니다.

docker build -t my-python-app .

`-t` 옵션은 이미지에 태그를 지정합니다. 이 예제에서는 `my-python-app`이라는 태그를 지정했습니다. 점(.)은 현재 디렉토리를 빌드 컨텍스트로 사용한다는 의미입니다.

Docker 이미지 실행

이미지를 빌드한 후에는 `docker run` 명령어를 사용하여 컨테이너를 실행할 수 있습니다.

docker run -p 8000:8000 my-python-app

`-p` 옵션은 호스트 머신의 포트와 컨테이너의 포트를 매핑합니다. 이 예제에서는 호스트 머신의 8000번 포트를 컨테이너의 8000번 포트에 매핑했습니다. 이제 웹 브라우저에서 `http://localhost:8000`에 접속하여 애플리케이션을 확인할 수 있습니다.

Docker Compose를 이용한 다중 컨테이너 애플리케이션 배포

Docker Compose 파일 작성

Docker Compose를 사용하여 다중 컨테이너 애플리케이션을 배포하려면 먼저 `docker-compose.yml` 파일을 작성해야 합니다. 이 파일에는 애플리케이션의 각 서비스에 대한 정의가 포함됩니다.

다음은 간단한 웹 애플리케이션과 데이터베이스를 위한 `docker-compose.yml` 파일 예시입니다.

version: "3.9"
services:
  web:
    image: my-web-app
    ports:
      - "8000:8000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_USER: myuser
      POSTGRES_PASSWORD: mypassword
      POSTGRES_DB: mydb

이 파일은 `web`과 `db`라는 두 개의 서비스를 정의합니다. `web` 서비스는 `my-web-app` 이미지를 사용하고, 8000번 포트를 노출하며, `db` 서비스에 의존합니다. `db` 서비스는 PostgreSQL 13 이미지를 사용하고, 환경 변수를 설정합니다.

Docker Compose 실행

`docker-compose.yml` 파일을 작성한 후에는 `docker-compose up` 명령어를 사용하여 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.

docker-compose up -d

`-d` 옵션은 컨테이너를 백그라운드에서 실행합니다. Docker Compose는 정의된 서비스를 자동으로 빌드하고 실행합니다. 이제 웹 브라우저에서 `http://localhost:8000`에 접속하여 웹 애플리케이션을 확인할 수 있습니다.

결론: Docker를 활용하여 개발 효율성을 높이세요

지금까지 Docker의 기본적인 개념부터 설치, 이미지 생성, 컨테이너 실행, 그리고 Docker Compose를 이용한 다중 컨테이너 애플리케이션 배포까지 Docker 입문에 필요한 모든 것을 다루었습니다. Docker는 처음에는 어렵게 느껴질 수 있지만, 꾸준히 연습하면 개발 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

다음 단계로는 Dockerfile 작성 규칙, 네트워크 설정, 볼륨 마운트 등 Docker의 고급 기능을 학습하는 것을 추천합니다. 또한, Kubernetes와 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구를 배우면 대규모 애플리케이션을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

Docker를 배우는 여정은 끊임없는 학습과 실험의 연속입니다. 하지만, 그만큼 얻는 것도 많을 것입니다. 개인적으로는 Docker를 사용하면서 개발 환경 구축 시간을 크게 단축하고, 배포 과정을 간소화할 수 있었습니다. 이 글이 여러분의 Docker 여정에 도움이 되었기를 바랍니다.

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