도커 이해

저는 웹 프로젝트의 개발/전달 프로세스를 구조화하기 위해 몇 달 동안 Docker를 사용해 왔습니다. 나는 Habrakhabr 독자들에게 docker에 대한 소개 기사의 번역을 제공합니다. "도커 이해하기".

도커란 무엇입니까?

Docker는 애플리케이션을 개발, 제공, 운영하기 위한 개방형 플랫폼입니다. Docker는 애플리케이션을 더 빠르게 제공하도록 설계되었습니다. Docker를 사용하면 애플리케이션을 인프라에서 분리하고 인프라를 관리형 애플리케이션으로 처리할 수 있습니다. Docker는 코드를 더 빠르게 제공하고, 더 빠르게 테스트하고, 애플리케이션을 더 빠르게 제공하고, 코드 작성과 코드 실행 사이의 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. Docker는 애플리케이션을 관리하고 호스팅하는 데 도움이 되는 프로세스와 유틸리티를 사용하여 경량 컨테이너 가상화 플랫폼을 통해 이를 수행합니다.

기본적으로 docker를 사용하면 컨테이너에 안전하게 격리된 거의 모든 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 보안 격리를 사용하면 동일한 호스트에서 동시에 많은 컨테이너를 실행할 수 있습니다. 하이퍼바이저의 추가 부담 없이 실행되는 컨테이너의 경량 특성을 통해 하드웨어를 최대한 활용할 수 있습니다.

컨테이너 가상화 플랫폼 및 도구는 다음과 같은 경우에 유용할 수 있습니다.

• 애플리케이션(및 사용하는 구성 요소)을 도커 컨테이너에 패키징합니다.
• 개발 및 테스트를 위해 이러한 컨테이너를 팀에 배포 및 전달합니다.
• 데이터 센터와 클라우드 모두의 생산 현장에 이러한 컨테이너를 배치합니다.

도커를 어디에 사용할 수 있나요?

애플리케이션을 빠르게 게시하세요

Docker는 개발 주기를 구성하는 데 적합합니다. Docker를 사용하면 개발자가 애플리케이션 및 서비스와 함께 로컬 컨테이너를 실행할 수 있습니다. 이를 통해 지속적인 통합 및 배포 워크플로 프로세스와 통합할 수 있습니다.

예를 들어 개발자는 로컬에서 코드를 작성하고 개발 스택(Docker 이미지 세트)을 동료와 공유합니다. 준비가 되면 코드와 컨테이너를 테스트 사이트에 푸시하고 필요한 테스트를 실행합니다. 테스트 사이트에서 코드와 이미지를 프로덕션 환경으로 보낼 수 있습니다.

더 쉽게 배치하고 펼치기

Docker 컨테이너 기반 플랫폼을 사용하면 페이로드를 쉽게 포팅할 수 있습니다. Docker 컨테이너는 실제 로컬 머신이나 데이터 센터의 가상 머신 또는 클라우드의 로컬 머신에서 실행될 수 있습니다.

Docker의 이식성과 경량 특성으로 인해 워크로드를 동적으로 쉽게 관리할 수 있습니다. Docker를 사용하여 애플리케이션이나 서비스를 배포하거나 종료할 수 있습니다. Docker의 속도 덕분에 이 작업을 거의 실시간으로 수행할 수 있습니다.

더 높은 로드와 더 많은 페이로드

Docker는 가볍고 빠릅니다. 이는 하이퍼바이저 기반 가상 머신에 대한 탄력적이고 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 예를 들어 자체 클라우드나 Platform-as-Service를 생성하는 경우와 같이 부하가 높은 환경에서 특히 유용합니다. 그러나 보유한 리소스를 최대한 활용하려는 중소 규모 애플리케이션에도 유용합니다.

주요 도커 구성요소

Docker는 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• Docker: 오픈 소스 가상화 플랫폼입니다.
• Docker Hub: Docker 컨테이너를 배포하고 관리하기 위한 서비스로서의 플랫폼입니다.

메모! Docker는 Apache 2.0 라이선스에 따라 배포됩니다.

도커 아키텍처

Docker는 클라이언트-서버 아키텍처를 사용합니다. Docker 클라이언트는 컨테이너 생성, 실행 및 배포 작업을 담당하는 Docker 데몬과 통신합니다. 클라이언트와 서버 모두 동일한 시스템에서 실행될 수 있으며 클라이언트를 원격 docker 데몬에 연결할 수 있습니다. 클라이언트와 서버는 소켓이나 RESTful API를 통해 통신합니다.

도커 데몬

다이어그램에 표시된 대로 데몬은 호스트 시스템에서 실행됩니다. 사용자는 서버와 직접 상호 작용하지 않지만 이를 위해 클라이언트를 사용합니다.

도커 클라이언트

Docker 프로그램인 Docker 클라이언트는 Docker의 기본 인터페이스입니다. 사용자로부터 명령을 받고 docker 데몬과 상호 작용합니다.

도커 내부

Docker가 무엇으로 구성되어 있는지 이해하려면 다음 세 가지 구성 요소에 대해 알아야 합니다.

• 이미지
• 기재
• 용기

이미지

Docker 이미지는 읽기 전용 템플릿입니다. 예를 들어, 이미지에는 운영 체제가 포함될 수 있습니다. Ubuntu Apache 서버와 그 위에서 실행되는 애플리케이션이 포함됩니다. 이미지는 컨테이너를 생성하는 데 사용됩니다. Docker를 사용하면 새 이미지를 쉽게 생성하고, 기존 이미지를 업데이트하거나, 다른 사람이 만든 이미지를 다운로드할 수 있습니다. 이미지는 Docker 빌드 프로세스의 구성 요소입니다.

레지스터

Docker 레지스트리는 이미지를 저장합니다. 이미지를 다운로드하거나 업로드할 수 있는 공개 및 비공개 레지스트리가 있습니다. 공개 Docker 레지스트리는 다음과 같습니다. 도커 허브. 거기에는 엄청난 양의 이미지 모음이 저장되어 있습니다. 아시다시피 이미지는 본인이 만들 수도 있고 다른 사람이 만든 이미지를 사용할 수도 있습니다. 레지스트리는 배포 구성 요소입니다.

컨테이너

컨테이너는 디렉터리와 유사합니다. 컨테이너에는 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 것이 포함되어 있습니다. 각 컨테이너는 이미지에서 생성됩니다. 컨테이너를 생성, 시작, 중지, 마이그레이션 또는 삭제할 수 있습니다. 각 컨테이너는 격리되어 있으며 애플리케이션을 위한 보안 플랫폼을 제공합니다. 컨테이너는 작업의 구성 요소입니다.

그렇다면 Docker는 어떻게 작동하나요?

지금까지 우리는 다음을 알고 있습니다.

• 애플리케이션이 위치한 이미지를 생성할 수 있습니다.
• 이미지에서 컨테이너를 만들어 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.
• Docker Hub 또는 다른 이미지 레지스트리를 통해 이미지를 배포할 수 있습니다.

이러한 구성 요소가 어떻게 결합되는지 살펴보겠습니다.

이미지는 어떻게 작동하나요?

우리는 이미지가 컨테이너가 생성되는 읽기 전용 템플릿이라는 것을 이미 알고 있습니다. 각 이미지는 일련의 레벨로 구성됩니다. 도커는 유니온 파일 시스템 이러한 레벨을 하나의 이미지로 결합합니다. 유니온 파일 시스템을 사용하면 서로 다른 파일 시스템(다른 분기)의 파일과 디렉터리를 투명하게 겹쳐 일관된 파일 시스템을 만들 수 있습니다.

Docker가 가벼운 이유 중 하나는 이와 같은 레이어를 사용하기 때문입니다. 애플리케이션 업데이트 등 이미지를 변경하면 새 레이어가 생성됩니다. 따라서 가상 머신에서처럼 전체 이미지를 교체하거나 다시 구축하지 않고도 레이어만 추가되거나 업데이트됩니다. 그리고 새 이미지 전체를 배포할 필요 없이 업데이트만 배포되므로 이미지 배포가 더욱 쉽고 빨라집니다.

모든 이미지의 핵심에는 기본 이미지가 있습니다. 예를 들어, ubuntu기본 이미지 UbuntuApache 또는 Fedora는 Fedora 배포판의 기본 이미지입니다. 이미지를 기반으로 새 이미지를 만들 수도 있습니다. 예를 들어 Apache 이미지가 있다면 이를 웹 애플리케이션의 기본 이미지로 사용할 수 있습니다.

메모! Docker는 일반적으로 Docker Hub 레지스트리에서 이미지를 가져옵니다.

Docker 이미지는 이러한 기본 이미지에서 생성될 수 있으며, 이러한 이미지 생성 지침을 호출하는 단계를 호출합니다. 각 명령은 새로운 이미지나 레벨을 생성합니다. 지침은 다음과 같습니다.

• 명령을 실행
• 파일이나 디렉터리 추가
• 환경 변수 생성
• 이 이미지의 컨테이너가 시작될 때 실행할 작업에 대한 지침

이 지침은 파일에 저장됩니다. Dockerfile. Docker는 이것을 읽습니다. Dockerfile, 이미지를 빌드할 때 이러한 지침을 실행하고 최종 이미지를 반환합니다.

도커 레지스트리는 어떻게 작동하나요?

레지스트리는 Docker 이미지의 저장소입니다. 이미지가 생성되면 공용 Docker Hub 레지스트리 또는 개인 레지스트리에 게시할 수 있습니다.

Docker 클라이언트를 사용하면 이미 게시된 이미지를 검색하고 이를 Docker 머신에 다운로드하여 컨테이너를 만들 수 있습니다.

Docker Hub는 공개 및 비공개 이미지 저장소를 제공합니다. 누구나 공개 저장소에서 이미지를 검색하고 다운로드할 수 있습니다. 개인 저장소의 콘텐츠는 검색 결과에 포함되지 않습니다. 귀하와 귀하의 사용자만이 이러한 이미지를 수신하고 이를 통해 컨테이너를 생성할 수 있습니다.

컨테이너는 어떻게 작동하나요?

컨테이너는 운영 체제, 사용자 파일, 메타데이터로 구성됩니다. 우리가 알고 있듯이 각 컨테이너는 이미지에서 생성됩니다. 이 이미지는 Docker에게 컨테이너에 무엇이 있는지, 시작할 프로세스, 컨테이너가 시작되는 시기 및 기타 구성 데이터를 알려줍니다. Docker 이미지는 읽기 전용입니다. docker가 컨테이너를 시작하면 이미지 위에 애플리케이션이 실행될 수 있는 읽기/쓰기 레이어가 생성됩니다(앞에서 설명한 대로 통합 파일 시스템 사용).

컨테이너가 시작되면 어떻게 되나요?

아니면 프로그램을 이용해서 docker또는 RESTful API를 사용하여 docker 클라이언트는 docker 데몬에게 컨테이너를 시작하라고 지시합니다.

$ sudo docker run -i -t ubuntu /bin/bash

이 명령을 살펴보겠습니다. 클라이언트는 다음 명령을 사용하여 시작됩니다. docker, 옵션 포함 run, 이는 새 컨테이너가 시작될 것임을 나타냅니다. 컨테이너를 실행하기 위한 최소 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 컨테이너를 만드는 데 사용할 이미지입니다. 우리의 경우 ubuntu
• 컨테이너가 시작될 때 실행하려는 명령입니다. 우리의 경우 /bin/bash

이 명령을 실행하면 내부적으로는 어떤 일이 발생하나요?

Docker는 순서대로 다음을 수행합니다.

• 이미지를 다운로드합니다 ubuntu: docker는 이미지 가용성을 확인합니다. ubuntu 로컬 컴퓨터에 있고 거기에 없으면 다음에서 다운로드하십시오. 도커 허브. 이미지가 있으면 이를 사용하여 컨테이너를 만듭니다.
• 컨테이너를 생성합니다. 이미지가 수신되면 docker는 이를 사용하여 컨테이너를 생성합니다.
• 파일 시스템을 초기화하고 읽기 전용 레벨을 마운트합니다: 컨테이너는 파일 시스템에 생성되고 이미지는 읽기 전용 수준에 추가됩니다.
• 네트워크/브리지를 초기화합니다. Docker가 호스트 시스템과 통신할 수 있도록 하는 네트워크 인터페이스를 생성합니다.
• IP 주소 설정: 주소를 찾아서 설정합니다.
• 지정된 프로세스를 시작합니다. 애플리케이션을 시작합니다.
• 애플리케이션의 출력을 처리하고 생성합니다. 애플리케이션의 표준 입력, 출력 및 오류 스트림을 연결하고 기록하므로 애플리케이션이 어떻게 수행되는지 추적할 수 있습니다.

이제 작동하는 컨테이너가 생겼습니다. 컨테이너를 관리하고 애플리케이션과 상호 작용할 수 있습니다. 애플리케이션을 중지하기로 결정한 경우 컨테이너를 삭제하세요.

사용 된 기술

Docker는 Go 언어로 작성되었으며 일부 커널 기능을 사용합니다. Linux위의 기능을 구현하기 위해.

네임스페이스

Docker는 기술을 사용합니다. namespaces 컨테이너라고 부르는 격리된 작업 공간을 구성합니다. 컨테이너를 시작하면 docker는 해당 컨테이너에 대한 네임스페이스 세트를 생성합니다.

이렇게 하면 컨테이너의 각 측면이 자체 네임스페이스에서 실행되고 외부 시스템에 액세스할 수 없는 격리된 레이어가 생성됩니다.

docker가 사용하는 일부 네임스페이스 목록:

• pid: 프로세스를 분리하기 위해;
• 그물: 네트워크 인터페이스 관리용
• IPC: IPC 자원을 관리합니다. (ICP: 프로세스 간 통신);
• 문: 마운트 지점을 관리합니다.
• UTC: 커널을 분리하고 버전 생성을 제어합니다(UTC: Unix 시간 공유 시스템).

통제 그룹

Docker도 기술을 사용합니다. cgroups 또는 통제 그룹. 애플리케이션을 격리하여 실행하는 핵심은 제공하려는 리소스만 애플리케이션에 제공하는 것입니다. 이렇게 하면 컨테이너가 좋은 이웃이 될 수 있습니다. 제어 그룹을 사용하면 사용 가능한 하드웨어 리소스를 공유하고 필요한 경우 제한 사항을 설정할 수 있습니다. 예를 들어 컨테이너에 가능한 메모리 양을 제한합니다.

유니온 파일 시스템

Union File System 또는 UnionFS는 레이어를 생성하여 작동하는 파일 시스템으로 매우 가볍고 빠릅니다. Docker는 UnionFS를 사용하여 컨테이너가 구축되는 블록을 생성합니다. Docker는 AUFS, btrfs, vfs 및 DeviceMapper를 포함하여 UnionFS의 여러 변형을 사용할 수 있습니다.

컨테이너 형식

Docker는 이러한 구성 요소를 컨테이너 형식이라고 하는 래퍼로 결합합니다. 기본 형식은 다음과 같습니다. libcontainerDocker는 기존 컨테이너 형식도 지원합니다. Linux ~의 도움으로 LXC. 앞으로 Docker는 다른 컨테이너 형식을 지원할 수도 있습니다. 예를 들어 BSD Jails 또는 Solaris Zones과 통합합니다.

출처 : habr.com