Dockerfile과 docker-compose

42 Seoul의 Inception 과제는 Dockerfile과 docker-compose를 이용해서 wordpress 서버를 구축하는 과제이다. 이 과제를 하면서 배운 Docker 관련 내용을 정리해보았다.

Docker Container

도커 컨테이너는 소프트웨어들의 표준화된 묶음이다. 이 안에는 모든 dependencies와 code가 포함되어 있어 Docker Engine만 있으면 어떤 환경에서든 Container를 쉽게 실행할 수 있다. Docker가 독립된 환경을 보장하기 때문에 Docker를 사용하여 애플리케이션을 개발하면 환경에 구애받지 않고 실행될 수 있다. 그렇다면 Docker Container는 어떻게 만들까? 바로 Docker Image를 통해서 만들게 된다.

Docker Image

도커 이미지는 실행할 애플리케이션의 코드와 환경을 모두 포함한 파일이다. 이 이미지를 도커 엔진에서 실행시키면 도커 컨테이너가 된다. 따라서 어떤 애플리케이션을 배포하거나 전달할 때, Docker Image를 전달하면 받은 사람도 동일한 환경에서 실행해볼 수 있게 된다. 쉽게 말해 도커 컨테이너는 도커 이미지의 인스턴스인 셈이다. 이미지는 Dockerhub에서 다운받아서 사용할 수도 있고, 직접 만들어서 사용할 수도 있다. 물론 다운받은 이미지를 기반으로 수정을 가해서 쓸 수도 있다. 이미지는 만드는 방법이 두 가지가 있는데, 하나는 도커 컨테이너로부터 커밋하는 방법이고, 하나는 Dockerfile로부터 빌드하는 방법이다.

Dockerfile

Dockerfile을 이용해서 도커 이미지를 만드는 방법에 대해서 알아보자. 우선 이름이 Dockerfile인 파일을 만든다. 그리고 코드에 다음을 참고해서 명령어를 작성해주면 된다. 더 자세한 정보는 Dockerfile Reference에서 찾아볼 수 있다.

이 명령어들이 어떻게 사용되는지 예시를 통해 살펴보자. 아래는 직접 만든 nginx 이미지를 위한 도커파일이다.

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# Dockerfile

FROM debian:bullseye

RUN apt-get update -y && \
	apt-get upgrade -y && \
	apt-get install -y nginx openssl

COPY conf/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]

Docker와 PID 1

여기서 주의깊게 봐야할 점은, ENTRYPOINT로 그냥 nginx 바이너리를 실행하는 것이 아닌, daemon off 옵션을 주어서 실행한다는 것이다. 일반적으로 UNIX 운영체제는 PID 1로 init이라는 프로세스를 실행시켜 어떤 다른 프로세스가 켜지면 이 프로세스의 자식 프로세스가 되는 방식으로 프로세스를 관리한다. 그리고 이 프로세스가 종료되면 시스템이 종료된다.

도커는 PID 1로 init이 실행되지 않고, 바로 ENTRYPOINT의 프로세스가 실행된다. 따라서 ENTRYPOINT의 프로세스가 꺼지면 컨테이너가 꺼진다. 이를 방지하기 위해 nginx가 백그라운드로 실행되지 않도록 daemon off 옵션을 주도록 하면 계속 켜져있게 된다.

또한 PID 1인 프로세스는 기본적으로 SIGTERM을 핸들링하지 않는다. 따라서 시그널을 핸들링하지 않고 무한정 돌아가는 프로세스인 tail -f 같은 명령어를 입력하게 되면 종료 신호를 주어도 정상적으로 종료되지 않고 10초 뒤 SIGKILL신호를 받고 종료된다. 따라서 시그널을 제대로 핸들링할 수 있는 프로세스를 실행시켜 주는 것도 중요하다.

도커 이미지 레이어

RUN 커맨드를 여러번 실행하지 않고 한번에 묶어서 실행했다. 도커 이미지는 하나의 독립적인 환경을 구성하기 때문에 용량이 꽤나 큰 편에 속한다. 이 큰 이미지가 조금 수정될 때 마다 이를 모두 다운받는 것은 효율적이지 못하다. 따라서 도커 이미지는 레이어라는 개념을 사용하는데, 도커파일의 한 명령어가 실행될 때 마다 레이어가 하나씩 생기게 되고, 한 레이어가 수정될 때 이미 캐시된 레이어의 수정사항은 그대로 두고 수정된 명령어의 레이어부터 다시 만들게 된다. 따라서 RUN 명령어를 적게 쓸수록 도커 이미지의 용량을 줄일 수 있다.

도커 이미지로 빌드하기

이렇게 만든 도커파일을 이미지로 빌드할 때는 docker build [OPTIONS] PATH | URL | - 명령어를 통해 빌드한다.

 $ docker build -t nginx-image:1.0 .

-t 옵션은 생성될 이미지의 이름과 Tag를 지정할 수 있는 옵션이다. 자세한 정보는 docker image build에서 찾아볼 수 있다.

Docker compose

Inception 과제에서는 이렇게 만든 이미지 3개(nginx, mariadb, wordpress)를 이용해서 하나의 통합된 서비스를 구축하는 과제이다. 이 이미지 3개를 각각의 컨테이너로 만들어서 돌리고, 같은 네트워크 내에서 돌아가도록 하는 등의 설정을 하려면 명령어를 꽤나 많이 입력해야 한다. Docker compose는 이 과정을 한 번의 명령어로 할 수 있도록 설정을 저장하는 파일이다. 사용자는 설정파일을 만든 뒤에 단순히 docker compose up이라는 명령어만 실행하면 된다. 이를 위해서는 먼저 compose.yaml 또는 docker-compose.yaml파일을 만들어준다. 이후 적절한 설정들을 써주어 각각의 서비스가 의도한 설정대로 실행될 수 있도록 한다.

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# docker-compose.yaml

version: '3.8'

networks:
  inception:
services:
  nginx:
    image: nginx
    container_name: nginx
    build: requirements/nginx
    volumes:
      - "volume_wp:/var/www/html"
    ports:
      - "443:443"
    env_file:
      - .env
    restart: always
    networks:
      - inception
    depends_on:
      - wordpress

services내에 만들 서비스의 이름을 하나 명시해주고, 그에 대한 설정들을 적어준다. image와 container_name은 각각 만들어질 이미지와 컨테이너의 이름을 특정해 주는 명령어이다. build는 이미지를 빌드할 때 쓰일 Dockerfile의 경로를 적어줄 수 있다. 그 외에도 volumes를 통해 도커 볼륨을 주고, ports를 통해 포트 포워딩을 하고, env_file을 통해 컨테이너에서 사용할 환경변수들을 제공할 수도 있다. 이렇게 docker compose파일을 작성하고 docker compose up 명령어를 입력하면 손쉽게 서비스를 구동할 수 있고, docker compose down을 통해 그 서비스를 다시 내릴 수도 있다.