🐬Docker, Container, k8s 알아보기

Docker

도커는 "app을 packaging 할 수 있는 툴" 이다.

• 이미지: 애플리케이션과 모든 의존성을 포함한 읽기 전용 템플릿입니다. Dockerfile을 통해 이미지를 정의하고, 이를 바탕으로 컨테이너를 생성합니다.
• 컨테이너: 이미지를 실행한 인스턴스입니다. 각 컨테이너는 독립된 환경에서 작동하며, 서로 격리된 상태로 실행됩니다.
• Dockerfile: 이미지 생성을 위한 설정 파일로, 설치할 패키지나 애플리케이션 설정 등을 정의합니다.

[Docker] 2. 도커의 동작 원리 & 도커의 허브, 이미지

[원리 공부] Docker란? 도커 동작 원리, 도커 개념

✔️ 도커 허브란?

도커 허브는 공식적으로 운영되는 도커 레지스토리(도커 이미지를 배포하는 서비스)의 이름으로, 공개된 컨테이너의 이미지가 모여있는 곳이다.

도커 허브는 스마트폰의 앱스토어와 같은 존재로 다양한 공개 컨테이너 이미지가 제공된다.

누구든지 이미지를 등록하고 공개하는 등 편리하게 이용할 수 있고, 이미지의 종류도 다양하다.

도커의 컨테이너 공유

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컨테이너

커널에서 제공하는 기능인 Cgroup과 Namespace를 잘 활용하여 만든 기술

• 이미 있던 기술
  • 컨테이너 기술은 완전히 새로운 개념이 아니라, 오랜 기간 존재해왔던 시스템 격리 기술에서 발전한 것
  • 대표적인 격리 기술인 Cgroups과 Namespaces가 리눅스 커널에서 오래전부터 지원되었고, Docker 같은 도구들이 이를 현대적인 애플리케이션 개발과 배포에 쉽게 적용할 수 있게 함
• 하나의 서버에 하나의 소프트웨어가 실행되는 것이 안전하고 일반적
  • 서버(32기가 ~ 256기가)에 하나의 서비스(2기가 ~ 4기가)가 사용되는 것은 매우 비효율적
  • 비효율적인 문제를 해결하기 위해 가상화기술 도입
  • 초기에는 하이퍼바이저 기반의 가상 머신(VM) 기술이 도입됨
  • 이후 컨테이너화 기술은 가상 머신보다 더 가벼운 격리 및 가상화를 가능하게 하여 빠르게 자리를 잡음 (= 컨테이너)

컨테이너와 VM

• 컨테이너는 같은 운영체제 커널을 공유하면서 독립적인 환경을 제공합니다. 각 컨테이너는 애플리케이션과 필요한 의존성을 포함하여 호스트 OS의 커널 위에서 실행됩니다.
• 가상 머신은 하이퍼바이저를 통해 호스트 시스템에서 여러 개의 게스트 OS를 각각 실행합니다. 이로 인해 더 많은 리소스를 사용하며, 부팅 시간도 컨테이너보다 느립니다.

컨테이너, 도커, 쿠버네티스

• Docker는 가장 널리 사용되는 컨테이너화 도구로, 애플리케이션을 패키징하고 배포할 수 있도록 해 줌
• Docker는 컨테이너 이미지를 만들고, 해당 이미지를 컨테이너로 실행할 수 있게 해주며, 이 과정을 간단하게 자동화할 수 있는 다양한 도구와 명령어를 제공

배포 전 과정

1. 로컬에서 코드 수정 후 푸시

• 로컬에서 코드를 수정한 후 GitHub 저장소의 특정 브랜치(예: main)로 푸시
• 푸시가 완료되면 GitHub Actions가 자동으로 해당 푸시 이벤트를 트리거하고, .github/workflows/deploy.yml 파일에서 정의한 워크플로우가 실행

2. GitHub Actions 워크플로우 시작

• deploy.yml에 정의된 워크플로우는 푸시 이벤트를 감지하고, 전체 배포 파이프라인을 실행

3. 워크플로우의 주요 단계

a. 코드 체크아웃 (Checkout Code)

• actions/checkout@v3 액션을 사용해 최신 커밋 상태의 코드를 가져옴
• 이 단계에서 현재 GitHub 리포지토리의 코드가 GitHub Actions 워크플로우 내에 로드됨

b. Docker 이미지 빌드 (Build Docker Image)

• Dockerfile에 정의된 설정에 따라 애플리케이션의 Docker 이미지를 빌드
• 이 단계에서는 애플리케이션의 모든 의존성과 환경 설정이 Docker 이미지에 포함됨
• docker-compose.yml이 있더라도 CI/CD에서는 보통 서비스별로 이미지를 개별적으로 빌드함

c. Docker Hub 또는 컨테이너 레지스트리로 이미지 푸시 (Push Docker Image)

• Docker 이미지를 빌드한 후, 해당 이미지를 Docker Hub 또는 AWS ECR, GCP GCR과 같은 컨테이너 레지스트리로 푸시

d. Kubernetes 클러스터에 배포 (Deploy to Kubernetes)

• Kubernetes 클러스터에 새 이미지를 사용하여 애플리케이션을 배포
• Kubernetes의 kubectl 명령어 또는 GitHub Actions의 Kubernetes 관련 플러그인을 사용해 배포가 가능
• 이 단계에서는 배포를 위해 kubectl apply 명령어를 사용하여 Deployment 리소스가 새 이미지를 참조하도록 업데이트

4. 롤링 업데이트 (Rolling Update)

• Kubernetes의 롤링 업데이트 방식을 통해 Pod를 하나씩 교체하면서 새 버전으로 전환
• Kubernetes는 새 이미지로 교체된 Pod의 상태를 모니터링하며, 문제가 발생할 경우 롤백
• 이 과정을 통해 무중단 배포가 가능하며, 사이트는 최신 버전의 애플리케이션으로 안전하게 업데이트